Ciências 6 ano by Braulio

Fernando Gewandsznajder Helena Pacca

MANUAL DO PROFESSOR

Ensino Fundamental - Anos Finais

CIENCIAS COMPONENTE CURRICULAR: CIÊNCIAS

Fernando Gewandsznajder 3a EDIÇÃO SÃO PAULO, 2018

Doutor em Educação pela Faculdade de Educação da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Mestre em Educação pelo Instituto de Estudos Avançados em Educação da Fundação Getúlio Vargas do Rio de Janeiro (FGV-RJ) Mestre em Filosofia pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RJ) Licenciado em Biologia pelo Instituto de Biologia da UFRJ Ex-professor de Biologia e Ciências do Colégio Pedro II, Rio de Janeiro (Autarquia Federal – MEC)

Helena Pacca Bacharela e licenciada em Ciências Biológicas pelo Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (USP) Experiência com edição de livros didáticos de Ciências e Biologia

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Ensino Fundamental - Anos Finais

CIENCIAS COMPONENTE CURRICULAR: CIÊNCIAS

Direção geral: Guilherme Luz Direção editorial: Luiz Tonolli e Renata Mascarenhas Gestão de projeto editorial: Mirian Senra Gestão de área: Isabel Rebelo Roque Coordenação: Fabíola Bovo Mendonça Edição: Daniela Teves Nardi, Lucas Augusto Jardim, Marcia M. Laguna de Carvalho, Sabrina Nishidomi (editores), Aline Tiemi Matsumura, Allan Saj Porcacchia, Flávia Maria Mérida Ramoneda (assist.) Gerência de produção editorial: Ricardo de Gan Braga Planejamento e controle de produção: Paula Godo, Roseli Said e Márcia Pessoa Revisão: Hélia de Jesus Gonsaga (ger.), Kátia Scaff Marques (coord.), Rosângela Muricy (coord.), Ana Curci, Ana Maria Herrera, Ana Paula C. Malfa, Arali Gomes, Carlos Eduardo Sigrist, Célia Carvalho, Cesar G. Sacramento, Daniela Lima, Diego Carbone, Gabriela M. Andrade, Heloísa Schiavo, Hires Heglan, Luciana B. Azevedo, Luiz Gustavo Bazana, Maura Loria, Patricia Cordeiro, Raquel A. Taveira, Rita de Cássia C. Queiroz, Sandra Fernandez; Amanda T. Silva e Bárbara de M. Genereze (estagiárias) Arte: Daniela Amaral (ger.), André Gomes Vitale (coord.) e Renato Neves (edição de arte) Diagramação: WYM Design Licenciamento de conteúdos de terceiros: Thiago Fontana (coord.), Flavia Zambon (licenciamento de textos), Erika Ramires, Luciana Pedrosa Bierbauer, Luciana Cardoso Sousa e Claudia Rodrigues (analistas adm.) Design: Gláucia Correa Koller (ger.), Adilson Casarotti (proj. gráfico e capa) Gustavo Vanini e Tatiane Porusselli (assist. arte) Foto de capa: Minden Pictures RM/Getty Images Todos os direitos reservados por Editora Ática S.A. Avenida das Nações Unidas, 7221, 3o andar, Setor A Pinheiros – São Paulo – SP – CEP 05425-902 Tel.: 4003-3061 www.atica.com.br / editora@atica.com.br Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Gewandsznajder, Fernando Teláris ciências, 6º ano : ensino fundamental, anos finais / Fernando Gewandsznajder, Helena Pacca. -- 3. ed. - São Paulo : Ática, 2018.

Suplementado pelo manual do professor. Bibliografia. ISBN: 978-85-08-19137-6 (aluno) ISBN: 978-85-08-19138-3 (professor)

1. Ciências (Ensino fundamental). I. Pacca, Helena. II. Título.

2018-0083

CDD: 372.35

Julia do Nascimento - Bibliotecária - CRB - 8/010142 2018 Código da obra CL 713506 CAE 631677 (AL) / 631678 (PR) 3a edição 1a impressão

Impressão e acabamento

Apresenta•‹o Caro professor, Esta coleção de Ciências é resultado de um trabalho longo e permanente de atualização e aprimoramento. Por essa razão, a coleção recebeu ampla reformulação, atendendo aos novos parâmetros definidos pelo Ministério da Educação. O desenvolvimento da coleção foi pautado principalmente na adequação dos conteúdos à Base Nacional Comum Curricular (BNCC), garantindo o trabalho com as competências gerais da BNCC, assim como o desenvolvimento das competências específicas de Ciências da Natureza e as habilidades relacionadas. Este Manual do Professor foi elaborado para auxiliá-lo na concretização dos objetivos que a coleção propõe para o ensino de Ciências da Natureza. Ele é dividido em orientações gerais, sugestões de leitura para o trabalho com o volume e reprodução do Livro do Estudante com orientações didáticas específicas. As orientações gerais visam ao esclarecimento e caracterização da proposta pedagógica da coleção, bem como sua adequação aos parâmetros estabelecidos pela BNCC. As sugestões de leitura para o trabalho com o volume estão divididas por unidade, de acordo com os temas trabalhados. A reprodução do Livro do Estudante em formato menor traz, página a página, orientações específicas acompanhadas das habilidades e competências que serão trabalhadas em cada unidade; orientações didáticas com subsídios para o trabalho com os conteúdos de cada capítulo; textos e atividades complementares; respostas das atividades e questões; e indicações de material extra para consulta e para uso em sala de aula. Esta coleção, enfim, será um recurso relevante para o trabalho em sala de aula. Mas temos consciência de que não há ninguém melhor do que você para conduzir os estudantes nessa jornada que é a formação escolar. Os autores

III

SUMçRIO Orientações gerais

...................................................................................................................................................................... V

1. Pressupostos teóricos e metodológicos ............................................................................................................................................................... V 2. O ensino de Ciências: importância e objetivos .................................................................................................................................................... V 3. A coleção .........................................................................................................................................................................................................................VII Os objetivos gerais da coleção: o trabalho com as competências e habilidades da BNCC ..................................................................VII Competências gerais da Educação Básica ...............................................................................................................................................................VII Competências específicas de Ciências da Natureza para o Ensino Fundamental ................................................................................................VIII

4. Material Digital do Professor .................................................................................................................................................................................... X 5. Uma palavra a mais com o professor ..................................................................................................................................................................... X O livro didático e outros recursos ........................................................................................................................................................................... XII Estratégias de utilização do livro didático ..............................................................................................................................................................XIII A organização dos volumes .................................................................................................................................................................................... XIV As habilidades e as competências da BNCC na coleção ...................................................................................................................................... XVIII Seções do Livro do Estudante ............................................................................................................................................................................... XXV A avaliação ............................................................................................................................................................................................................XXVII

6. Sugestões de leitura para o professor ...........................................................................................................................................................XXVIII Revistas brasileiras que tratam do ensino de Ciências............................................................................................................................... XXIX Interdisciplinaridade ............................................................................................................................................................................................... XXIX Processo ensino-aprendizagem em geral ....................................................................................................................................................... XXIX Aprendizagem significativa ................................................................................................................................................................................... XXX Ensino de Ciências .................................................................................................................................................................................................... XXX Metodologia, História e Filosofia da ciência .................................................................................................................................................... XXX

7. Orientações gerais para o 6o ano ....................................................................................................................................................................... XXXI 8. Sugestões de leitura para o trabalho no 6o ano ...........................................................................................................................................XXXII Unidade 1 – O planeta Terra................................................................................................................................................................................XXXII Unidade 2 – Vida: interação com o ambiente ................................................................................................................................................XXXII Unidade 3 – A matéria e suas transformações.............................................................................................................................................XXXII

Reprodução do Livro do Estudante com orientações específicas .............................. 1

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Orientações gerais 1 Pressupostos teóricos e metodológicos A rapidez das inovações científicas e tecnológicas, sua influência cada vez maior na vida humana e a divulgação de informações científicas tanto nas mídias tradicionais como nas digitais têm despertado nos meios acadêmicos e científicos um intenso debate sobre o ensino de Ciências. Diante dessa realidade, pode-se admitir que os professores são também estudantes, e, portanto, devem estar permanentemente em formação, ampliando seu contato com as novas descobertas da ciência, bem como novas maneiras de ensinar seus estudantes. Segundo os PNC/Ciências Naturais1: [...] Os estudantes desenvolvem em suas vivências fora da escola uma série de explicações acerca dos fenômenos naturais e dos produtos tecnológicos, que podem ter uma lógica diferente da lógica das Ciências Naturais, embora, às vezes a ela se assemelhe. De alguma forma, essas explicações satisfazem suas curiosidades e fornecem respostas às suas indagações. São elas o ponto de partida para o trabalho de construção de conhecimentos, um pressuposto da aprendizagem significativa. [...]

Corroborando essa ideia de um ensino de Ciências que incentive o professor a apresentar ao estudante conceitos científicos significativos, a Base Nacional Comum Curricular (BNCC)2 propõe que:

[...] é imprescindível que eles sejam progressivamente estimulados e apoiados no planejamento e na realização cooperativa de atividades investigativas, bem como no compartilhamento dos resultados dessas investigações. Isso não significa realizar atividades seguindo, necessariamente, um conjunto de etapas pré-definidas, tampouco se restringir à mera manipulação de objetos ou realização de experimentos em laboratório. Ao contrário, pressupõe organizar as situações de aprendizagem partindo de questões que sejam desafiadoras e, reconhecendo a diversidade cultural, estimulem o interesse e a curiosidade científica dos alunos e possibilitem definir problemas, levantar, analisar e representar resultados; comunicar conclusões e propor intervenções. [...]

Dessa forma, devem ser priorizadas propostas pedagógicas que avancem na direção de um trabalho pautado em exemplos do cotidiano do estudante. Essas propostas devem, ainda, fazer paralelos entre o dia a dia em sociedade e os assuntos apresentados no livro didático. A finalidade de tais práticas é fazer com que os objetivos de aprendizagem que se pretende desenvolver estejam relacionados com os objetos de conhecimento e suas respectivas habilidades, descritas na BNCC. Além de aproximar o tema de estudo à realidade do estudante, essa prática desperta o interesse e a curiosidade dos estudantes, favorecendo o pensar individual e coletivo em busca de soluções de problemas do cotidiano.

2 O ensino de Ciências: importância e objetivos Uma expressão presente em diferentes documentos relacionados ao ensino de Ciências é o chamado letramento científico, ou alfabetização científica. Como podemos mensurar se determinado processo de ensino-aprendizagem favorece o letramento científico nos estudantes? Conforme o documento da BNCC, o letramento científico pode ser entendido como um conjunto de ações que visam desenvolver no estudante a capacidade de compreender e interpretar o mundo em suas esferas natural, social e tecnológica. Para além disso, essas ações devem dar aos estudantes ferramentas para que eles possam transformar o mundo, com base nos aportes teóricos e processuais característicos das ciências. O estudo de temas como a destruição dos ecossistemas, a perda da biodiversidade, os danos causados pelo fumo, pelo álcool e a desnutrição possibilita aos cidadãos refletir sobre fatos e suas consequências tanto em sua vida pessoal como na

vida em sociedade e em todo o planeta. Além disso, a aquisição de conhecimento científico permite que os membros de uma sociedade democrática estejam bem informados para participar de forma esclarecida das decisões que interferem em toda a coletividade. Por isso, o letramento científico no ensino de Ciências vem ganhando importância cada vez maior na atualidade. O ensino de Ciências constitui um meio importante de preparar o estudante para os desafios de uma sociedade preocupada em integrar, cada vez mais, as descobertas científicas ao bem-estar coletivo. Por isso, sejam quais forem as aspirações e os interesses dos estudantes, ou mesmo as atividades futuras que venham a realizar, eles devem ter a oportunidade de adquirir um conhecimento básico das Ciências da Natureza que permita não só a compreensão e o acompanhamento das rápidas transformações tecnológicas, mas também a participação esclarecida e responsável nas decisões que dizem respeito a toda a sociedade.

1 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental / Ciências Naturais. Brasília, DF, 1998. p. 119. 2 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 320.

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Duas competências gerais da BNCC3 propostas para as três etapas da Educação Básica têm forte relação com o ensino de Ciências, uma vez que possibilitam ao estudante: 2. Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas. 7. Argumentar com base em fatos, dados e informações confiáveis, para formular, negociar e defender ideias, pontos de vista e decisões comuns que respeitem e promovam os direitos humanos, a consciência socioambiental e o consumo responsável em âmbito local, regional e global, com posicionamento ético em relação ao cuidado de si mesmo, dos outros e do planeta.

É importante que o ensino de Ciências desperte no estudante o espírito crítico. Essa postura deve estimulá-lo a questionar afirmações, propagandas ou notícias divulgadas na mídia tradicional ou em redes sociais. Por meio do pensamento crítico, espera-se que o estudante consiga, aos poucos, diferenciar o que é uma informação com base em evidências científicas do que é boato ou propaganda enganosa. Por essa razão, é estimulada ao longo de toda a coleção a busca de informações precisas e bem embasadas em fontes confiáveis. É dessa forma que o processo de ensino-aprendizagem contribui para o combate às informações incorretas, aos preconceitos e posições autoritárias e favorece a construção de uma sociedade verdadeiramente democrática, na qual os problemas sejam debatidos entre seus membros em busca de uma solução que beneficie todos os envolvidos, levando em conta setores menos favorecidos da sociedade. Com base nesse preceito, convém destacar que a crítica a uma ideia científica tem como objeto de interesse única e exclusivamente a ideia, e nunca a pessoa que a formulou. O respeito ao indivíduo é fundamental, não apenas por questões morais e éticas, mas porque a cooperação é essencial para a sobrevivência da espécie humana e para o desenvolvimento do conhecimento, que se constrói coletivamente. Além disso, todos nós, cientistas ou não, somos passíveis de erros, e é deles que extraímos novas ideias e práticas. Assim, ao estudar Ciências no âmbito escolar, o estudante deve ser estimulado a expressar seus conhecimentos prévios, embasados em suas experiências pessoais. Mesmo que esses conhecimentos sejam diferentes daqueles construídos e divulgados pela ciência, os estudantes e demais pessoas não devem passar por situações embaraçosas ou ser ridicularizadas. As pessoas devem sempre ser tratadas com respeito e isso deve ser estimulado dentro e fora da sala de aula. Diante das mais diferentes ideias, deve-se ressaltar aos estudantes que as ciências buscam explicar os fenômenos de forma objetiva e utilizando investigações sistemáticas e investigações próprias da ciência. O estudante deve perceber que a ciência é uma forma de explicar os fenômenos baseada em observações e testes de hipóteses, construção de teorias e modelos e outras características desenvolvidas ao longo de todo o processo de ensino-aprendizagem.

Os avanços científicos propiciados pelos recentes desenvolvimentos tecnológicos permitem um conhecimento cada vez maior em áreas como a saúde, por exemplo, seja na melhoria dos instrumentos oftalmológicos, seja no uso da radiação eletromagnética para diagnóstico e tratamento médico. Esses exemplos, entre outros, demostram como ciência e tecnologia podem viabilizar melhorias da qualidade de vida das pessoas. O desenvolvimento científico permitiu, entre outras conquistas, a erradicação de doenças como a varíola; o tratamento e a cura de uma série de moléstias; o uso de anestesia para realizar cirurgias que salvam vidas; o desenvolvimento de computadores que realizam operações matemáticas e lógicas complexas, possibilitando uma série de melhorias na recepção, manipulação e transmissão de informações; o aumento da produção de alimentos pelas modernas técnicas agrícolas; a síntese de novos materiais nas mais diversas áreas da indústria. No entanto, não podemos nos esquecer de que uma boa parte do desenvolvimento científico estimulou a formação de uma sociedade muito voltada para o consumo e isso tem produzido consequências indesejáveis ao meio ambiente, como a poluição ambiental e o desequilíbrio ecológico, que desencadeiam uma série de fenômenos danosos, muitos deles ainda desconhecidos. Nesse contexto, torna-se clara, novamente, a importância da educação científica para diagnosticar e refletir sobre os problemas que surgem na sociedade. Apenas como exemplo, podemos mencionar a educação dos cidadãos em relação aos seus hábitos, como a valorização dos serviços de saneamento básico, o descarte adequado de materiais poluentes, a separação de resíduos para reciclagem e o desenvolvimento de uma forma consciente de consumo. Verifica-se, assim, que a ciência e a tecnologia, com todos os seus recursos, embora possam beneficiar a humanidade, podem também trazer-lhe danos irreparáveis, muitas vezes relacionados a interesses econômicos, políticos e sociais desvinculados de um objetivo comum. É preciso, então, garantir que o conhecimento científico e tecnológico seja empregado em benefício de todos e criar condições para que os tomadores de decisões atuem de forma esclarecida e consciente, discutindo os problemas globais e suas soluções pensando no melhor para a sociedade e o meio ambiente. Portanto, cabe ao ensino formal de Ciências manter compromisso com a formação integral dos estudantes, ressaltando que o mesmo desenvolvimento científico e tecnológico que resulta em novos ou melhores produtos e serviços também é responsável em promover transformações e desequilíbrios, tanto na natureza quanto na sociedade. Em uma sociedade democrática, cabe a cada cidadão fiscalizar a atuação de seus representantes constitucionais e das entidades governamentais e não governamentais, contribuindo, entre outros aspectos, para que o uso da ciência traga sempre benefícios e minimize impactos ambientais e sociais. Isso significa que é fundamental garantir a todos o acesso à educação de qualidade, que favoreça o letramento científico e que sirva de base para a compreensão dos fundamentos da ciência. Para que as Ciências atendam às necessidades do ser humano e do meio ambiente, é preciso que os cientistas, assim como os demais cidadãos, não sejam apenas profissionais competentes, mas sim que tenham responsabilidade social, com princípios éticos que valorizem e respeitem todos os seres humanos e seres vivos e preservem o ambiente em que vivemos.

3 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 9.

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3 A coleção A coleção foi desenvolvida tendo por base uma criteriosa e atualizada seleção de conteúdos de Ciências da Natureza voltados para o desenvolvimento das competências e habilidades propostas pela BNCC. Com o objetivo de desenvolver as competências gerais propostas pela BNCC, a coleção procura, sempre que possível, estabelecer uma integração com outras áreas do conhecimento, como: História, Geografia, Arte e Matemática. A seleção de conteúdos atende as propostas educacionais dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), as orientações da Base Nacional Comum Curricular (BNCC), bem como as metas da Lei de Diretrizes e Bases da Educação Brasileira (LDB) e demais documentos que norteiam as diretrizes da educação no Brasil. A coleção é composta de 4 volumes, sendo cada um deles dividido em unidades que reúnem capítulos com temas relacionados. Os textos, imagens, seções e atividades presentes nos capítulos possibilitam trabalhar os objetos de conhecimento e as habilidades da BNCC. Essa abordagem deverá contribuir para cumprir o objetivo, previsto na BNCC4 de: [...] possibilitar que esses alunos tenham um novo olhar sobre o mundo que os cerca, como também façam escolhas e intervenções conscientes e pautadas nos princípios da sustentabilidade e do bem comum. Para tanto, é imprescindível que eles sejam progressivamente estimulados e apoiados no planejamento e na realização cooperativa de atividades investigativas, bem como no compartilhamento dos resultados dessas investigações. [...]

Também com base nos princípios propostos pela BNCC, a coleção se propõe a apresentar diversos tipos de situações de aprendizagem para desafiar os estudantes a resolver problemas e a desenvolver sua curiosidade científica. Ao mesmo tempo, as diferentes formas de apresentação do conteúdo ao longo da coleção estimulam os estudantes a reconhecer e valorizar a diversidade cultural.

Os objetivos gerais da coleção: o trabalho com as competências e habilidades da BNCC Esta coleção de Ciências foi elaborada para atender estudantes do 6o ao 9o anos e tem por objetivo promover o processo de ensino-aprendizagem por meio de uma linguagem didática de fácil compreensão que estimule o estudante a construir o conhecimento e a desenvolver as competências e as habilidades nessa área de estudo. Nesta coleção, ao longo do desenvolvimento dos capítulos, os estudantes entram em contato com diferentes objetos de conhecimento e, por meio de leitura de textos, de imagens e da realização de atividades teóricas e práticas possibilitam o estabelecimento de conexões interdisciplinares, favorecendo o desenvolvimento de diferentes competências e habilidades. Conforme descrito anteriormente, cada livro desta coleção é dividido em unidades, cujos temas guardam relação com as unidades temáticas descritas na BNCC.

Competências gerais da Educação Básica Não obstante, a coleção também se preocupa com o desenvolvimento das competências gerais propostas na BNCC5, visando uma diversificação de atividades, conteúdos e diferentes experiências para fomentar ações cidadãs. De maneira mais detalhada, temos: 1. Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico, social, cultural e digital para entender e explicar a realidade, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva.

A obra busca uma constante revisão histórica sobre a formação dos conhecimentos ilustrados no componente curricular Ciências, mencionando as tecnologias disponíveis à época das descobertas e destacando o papel dos cientistas ao trabalhar conhecimentos construídos por outras pessoas ao longo da história, ou seja, abordando a ciência como construção coletiva. Além de textos e seções, algumas atividades ajudam os estudantes a perceber a ciência como forma de entender e explicar a realidade. Estimula-se ainda, sobretudo nas atividades, o espírito investigativo e o anseio por uma sociedade justa e inclusiva. 2. Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas.

Para que esta competência seja desenvolvida, a coleção busca uma análise integradora dos conhecimentos apresentados, evitando a separação em caixas e/ou blocos separados. Nos experimentos sugeridos e também nos textos dos capítulos e nas atividades, os estudantes são convidados a criar hipóteses e pensar em experimentos que possam responder às questões pertinentes às ciências, sobretudo na resolução de problemas. 3. Valorizar e fruir as diversas manifestações artísticas e culturais, das locais às mundiais, e também participar de práticas diversificadas da produção artístico-cultural.

Ao longo da coleção, é estimulada a saída para museus e exposições, bem como a valorização de manifestações culturais e locais para além do que está diretamente relacionado a conteúdos de ciências da Natureza. É mostrado também que a ciência faz parte das ações humanas e, portanto, se insere na produção cultural da sociedade. 4. Utilizar diferentes linguagens – verbal (oral ou visual-motora, como Libras, e escrita), corporal, visual, sonora e digital –, bem como conhecimentos das linguagens artística, matemática e científica, para se expressar e partilhar informações, experiências, ideias e sentimentos em diferentes contextos e produzir sentidos que levem ao entendimento mútuo.

4 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 319-320. 5 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 9-10.

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VII

Especialmente nos trabalhos em equipe a coleção estimula a exposição de cartazes, discussões em rodas de conversa, compartilhamento de ideias em diferentes formatos e criação de textos e relatórios. Ademais, algumas atividades visam a dinâmicas ou atividades em grupo como forma de representar processos naturais. Sendo assim, há uma ampla preocupação com o desenvolvimento das linguagens associado à alfabetização científica dos estudantes. 5. Compreender, utilizar e criar tecnologias digitais de informação e comunicação de forma crítica, significativa, reflexiva e ética nas diversas práticas sociais (incluindo as escolares) para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos, resolver problemas e exercer protagonismo e autoria na vida pessoal e coletiva.

Com relação a esta competência, uma preocupação contínua durante a elaboração da coleção foi a indicação de atividades para a comunidade escolar, bem como o estímulo ao compartilhamento dos resultados das pesquisas propostas. Desta forma, conteúdos, meios e processos desenvolvidos em âmbito escolar podem ser divulgados para a comunidade, tornando significativos os objetos de ensino-aprendizagem. Portanto, a disseminação de tecnologias e conceitos desenvolvidos na escola podem ser úteis para a solução de problemas na vida pessoal e coletiva no meio escolar. 6. Valorizar a diversidade de saberes e vivências culturais e apropriar-se de conhecimentos e experiências que lhe possibilitem entender as relações próprias do mundo do trabalho e fazer escolhas alinhadas ao exercício da cidadania e ao seu projeto de vida, com liberdade, autonomia, consciência crítica e responsabilidade.

Principalmente no que se refere aos temas associados ao meio ambiente, houve uma preocupação em enfatizar a importância cultural de povos tradicionais e do conhecimento construído por essas pessoas. Essas práticas possibilitam valorizar a diversidade de saberes e vivências, como por exemplo na interpretação de papéis sociais, proporcionando uma consciência crítica e autonomia na tomada de decisões. 7. Argumentar com base em fatos, dados e informações confiáveis, para formular, negociar e defender ideias, pontos de vista e decisões comuns que respeitem e promovam os direitos humanos, a consciência socioambiental e o consumo responsável em âmbito local, regional e global, com posicionamento ético em relação ao cuidado de si mesmo, dos outros e do planeta.

A coleção apresenta, em vários momentos, propostas de análise de resultados de experimentos e trabalhos de pesquisa rotineiros, com o objetivo de propiciar aos estudantes argumentos para que estes defendam ideias e pontos de vista de modo fundamentado e embasado. A obra fomenta a valorização dos direitos humanos e a consciência socioambiental e ética no cuidado de si e do planeta, ao abordar práticas cidadãs no consumo de água e recursos naturais.

8. Conhecer-se, apreciar-se e cuidar de sua saúde física e emocional, compreendendo-se na diversidade humana e reconhecendo suas emoções e as dos outros, com autocrítica e capacidade para lidar com elas.

Especialmente no trabalho com a unidade temática “Vida e evolução” a coleção estimula, em todos os volumes, o cuidado pessoal do estudante com a própria saúde, incentivando muitas vezes que esse cuidado seja estendido para a comunidade, de forma geral, por meio do trabalho com aspectos da saúde coletiva. O estudo do meio ambiente está vinculado à compreensão de saúde e é abordado de maneira gradual em complexidade por toda a obra. Desta maneira, pretende-se, ao longo da coleção, trabalhar com aspectos ligados à saúde de forma coletiva e individual, propiciando autonomia para lidar com a diversidade humana e reconhecendo a liberdade das pessoas, como sujeitos de direitos, evitando preconceitos e estigmatizações. 9. Exercitar a empatia, o diálogo, a resolução de conflitos e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito ao outro e aos direitos humanos, com acolhimento e valorização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, seus saberes, identidades, culturas e potencialidades, sem preconceitos de qualquer natureza.

Ao longo da coleção são sugeridas inúmeras atividades em grupo, trabalhos coletivos, atividades em duplas que visam, entre outros aspectos, facilitar o diálogo, empatia e a resolução coletiva de conflitos. O estímulo à cooperação faz parte do fazer ciência, já que é muito difícil, por exemplo, testar hipóteses sem a colaboração de outras pessoas. A valorização de identidades, grupos sociais, culturas e potencialidades é desenvolvida ao longo das diferentes seções do Livro do Estudante, ao tratar de particularidades de povos tradicionais e valorizando os saberes advindos desses povos. 10. Agir pessoal e coletivamente com autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, tomando decisões com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários.

A autonomia, a responsabilidade e a flexibilidade das ações pessoais são trabalhadas com os estudantes, sobretudo, nas atividades que envolvem pesquisas, discussões e interpretação de diferentes dados. Para evitar estigmas em relação às diferentes formas como os estudantes se desenvolvem e lidam com seus problemas, a coleção pretende trabalhar gradualmente em termos de dificuldades dos conceitos, estimulando a inventividade e a participação dos estudantes em todo o processo de aprendizagem.

Competências específicas de Ciências da Natureza para o Ensino Fundamental Assim como o desenvolvimento das competências gerais, a coleção também leva em consideração as competências específicas da BNCC6 no tocante às Ciências da Natureza. A obra visa desenvolver as competências da seguinte maneira: 1. Compreender as Ciências da Natureza como empreendimento humano, e o conhecimento científico como provisório, cultural e histórico.

A abordagem de objetos e instrumentos desenvolvidos através do processo científico fornecem elementos que evidenciam

6 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 322.

VIII

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as Ciências da Natureza como um empreendimento humano, cultural e historicamente produzido. Assim, a coleção não dissocia a ciência da tecnologia, procurando abordar ao longo da história as diferentes formas de se observar o mundo natural e meios para investigar hipóteses. 2. Compreender conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza, bem como dominar processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a sentir segurança no debate de questões científicas, tecnológicas, socioambientais e do mundo do trabalho, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva.

Evidencia-se, ao longo de toda a coleção, uma preocupação com os conceitos adotados, partindo-se de uma exposição ou criação coletiva dos conceitos para então observar a investigação específica dos fenômenos naturais e as teorias que melhor explicam esses fenômenos na atualidade. Ao abordar práticas e procedimentos associados ao cotidiano dos estudantes, espera-se que estes possam dominar conceitos e práticas da investigação científica, propiciando uma fundamentação da defesa de suas posições. 3. Analisar, compreender e explicar características, fenômenos e processos relativos ao mundo natural, social e tecnológico (incluindo o digital), como também as relações que se estabelecem entre eles, exercitando a curiosidade para fazer perguntas, buscar respostas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das Ciências da Natureza.

Durante a elaboração da obra, foram pensadas formas de não fazer com que os estudantes se prendessem exclusivamente ao livro, procurando incentivar a leitura de outras fontes seguras para investigar conceitos e fenômenos. Com a diversificação dos tipos de leitura, espera-se que os estudantes possam compreender e explicar fenômenos naturais, sabendo que os saberes não estão contidos exclusivamente no livro didático, estimulando a busca por respostas e soluções de maneira fundamentada acerca das Ciências da Natureza. 4. Avaliar aplicações e implicações políticas, socioambientais e culturais da ciência e de suas tecnologias para propor alternativas aos desafios do mundo contemporâneo, incluindo aqueles relativos ao mundo do trabalho.

No que se refere às questões ambientais, principalmente, a coleção estimula um debate amplo acerca dos recursos naturais, recursos tecnológicos e alternativas de produção. Este tipo de debate propicia uma avaliação das aplicações e implicações políticas e socioambientais da ciência. O estudo das fontes de energia, por exemplo, propicia um debate das alternativas da matriz energética no campo da ética e da eficiência de conversão energética, levando-se em conta os impactos ambientais. 5. Construir argumentos com base em dados, evidências e informações confiáveis e negociar e defender ideias e pontos de vista que promovam a consciência socioambiental e o respeito a si próprio e ao outro, acolhendo e valorizando a diversidade de indivíduos e de grupos sociais, sem preconceitos de qualquer natureza.

A pauta do meio ambiente e o desenvolvimento da consciência socioambiental está presente em diferentes momentos ao longo de toda a coleção, estimulando nesse campo os valores éticos necessários para lidar com os desafios enfrentados pela sociedade. Assim, são estimuladas pesquisas para a construção de argumentos com base em dados e evidências que tratam do diagnóstico e solução de problemas ambientais e de saúde, por exemplo. Não obstante, a coleção fomenta uma educação cidadã para que haja o respeito a si e ao outro, evitando a criação de estigmas e preconceitos. 6. Utilizar diferentes linguagens e tecnologias digitais de informação e comunicação para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos e resolver problemas das Ciências da Natureza de forma crítica, significativa, reflexiva e ética.

Ao longo da coleção foram estimulados o uso de tecnologias e simulações virtuais sobre alguns temas elaborados na obra. Como o Brasil não dispõe ainda de recursos audiovisuais para todas as escolas de maneira igual e irrestrita, foram sugeridas alternativas de utilização de tecnologias digitais de informação e comunicação para a disseminação de conteúdo científico. Ainda assim, a obra visa trabalhar a questão dialógica entre ciência e tecnologia, destacando suas interdependências e o papel do avanço tecnológico para a melhoria de vida das pessoas. 7. Conhecer, apreciar e cuidar de si, do seu corpo e bem-estar, compreendendo-se na diversidade humana, fazendo-se respeitar e respeitando o outro, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza e às suas tecnologias.

Aspectos ligados à saúde individual e coletiva são tratados na obra, sobretudo nas unidades correlacionadas à unidade temática da BNCC “Vida e evolução”. A obra destaca a importância de campanhas do Ministério da Saúde para conscientização da população acerca da importância das vacinas, do uso de preservativos e da preservação do meio ambiente. Portanto, a coleção não se atém apenas aos aspectos individuais da saúde, mas também aos aspectos coletivos. 8. Agir pessoal e coletivamente com respeito, autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza para tomar decisões frente a questões científico-tecnológicas e socioambientais e a respeito da saúde individual e coletiva, com base em princípios éticos, democráticos, sustentáveis e solidários.

Em relação a esta competência, a obra visa o ensino-aprendizagem de forma variada, evitando a mera reprodução de objetos de ensino, estimulando a participação em trabalhos coletivos e a colaboração e cooperação entre os estudantes na realização de experimentos e testes de hipóteses. Para este fim, a obra utiliza como base os princípios: éticos, democráticos, sustentáveis e solidários. Portanto, em todos os volumes da coleção, no conjunto do texto, atividades e outras seções, houve uma preocupação no desenvolvimento das competências prescritas pela BNCC, elevando a obra a um patamar integrador, ideal para o estudo das Ciências. MANUAL DO PROFESSOR

Já é consenso que ensinar Ciências não é apenas descrever fatos ou definir conceitos; por isso, sempre que possível buscou-se relacionar os conteúdos das unidades temáticas da BNCC com situações do cotidiano do estudante, por meio de situações contextualizadas. Dessa forma, esta coleção pretende possibilitar ao estudante: • compreender que a ciência não é um conjunto de conhecimentos definitivamente estabelecidos, mas que é uma construção coletiva que se modifica ao longo do tempo, buscando sempre a correção e o aprimoramento; • compreender os conceitos científicos básicos, relacionando o que aprende na escola com o cotidiano, sua saúde, o ambiente, a sociedade e as tecnologias. Ou seja, o ensino deve ser contextualizado, fazendo com que a aprendizagem tenha significado e seja relevante para o estudante; • desenvolver o pensamento lógico e o espírito crítico para identificar e resolver problemas, formulando perguntas e hipóteses, aplicando os conceitos científicos a situações

variadas, testando, discutindo e redigindo explicações para os fenômenos naturais, comunicando suas conclusões aos colegas para que elas sejam debatidas com todos; • relacionar o conhecimento científico com o desenvolvimento da tecnologia e as mudanças na sociedade, entendendo que esse conhecimento é uma parte da cultura e está ligado aos fatores políticos, sociais e econômicos de cada época e que suas aplicações podem servir a interesses diversos; • identificar as relações e a interdependência entre todos os seres vivos — incluindo a espécie humana — e os demais elementos do ambiente, avaliando como o equilíbrio dessas relações é importante para a continuidade da vida em nosso planeta; • aplicar os conhecimentos construídos de forma responsável e contribuir para a melhoria das condições ambientais, da saúde e das condições gerais de vida de toda a sociedade; conhecer melhor o próprio corpo e valorizar os hábitos e as atitudes que contribuam para a saúde individual e coletiva.

4 Material Digital do Professor O Material Digital do Professor, que acompanha a coleção, complementa o material impresso, fornecendo subsídios para que o professor possa organizar e enriquecer seu trabalho, contribuindo para sua contínua atualização.

a serem trabalhados em cada bimestre. Os planos de desenvolvimento também sugerem práticas de sala de aula que propiciam o desenvolvimento das competências gerais da BNCC e das competências específicas relacionadas às Ciências da Natureza.

Nesse material são apresentadas sugestões a respeito do planejamento e desenvolvimento das aulas.

Cada plano de desenvolvimento é acompanhado por um projeto integrador, que tem como objetivo apresentar propostas de projetos interdisciplinares, integrando objetos de conhecimento e habilidades de pelo menos dois componentes curriculares, favorecendo assim o desenvolvimento das competências gerais da BNCC.

• • • • • • •

O Material Digital do Professor é composto de: orientações gerais para o ano letivo; orientações para a gestão da sala de aula; planos de desenvolvimento; sequências didáticas; proposta de acompanhamento da aprendizagem; material audiovisual; proposta de projetos integradores para o trabalho com os diferentes componentes curriculares.

No Material Digital do Professor há quatro planos de desenvolvimento, um por bimestre. O objetivo dos planos de desenvolvimento é explicitar as habilidades e os objetos de conhecimento

Pensando no monitoramento das aprendizagens dos estudantes, é fornecida uma Proposta de Acompanhamento da Aprendizagem bimestral, composta de avaliação, gabarito e ficha de acompanhamento das aprendizagens do estudante.

Para complementação do Material Digital do Professor há sugestões de Sequências Didáticas e de Materiais Digitais Audiovisuais. Nas orientações específicas deste Manual do Professor, serão indicados as Sequências Didáticas e os Materiais Digitais Audiovisuais associados aos temas estudados.

5 Uma palavra a mais com o professor Sabe-se hoje que o estudante constrói ativamente seu conhecimento com base em um saber prévio que ele traz para a escola. Por isso esse conhecimento é fundamental para a aprendizagem de novos conceitos. Como sintetizou David Ausubel (1918-2008), psicólogo ligado à área de aprendizagem, “o fator isolado mais importante capaz de influenciar a aprendizagem é aquilo que

o sujeito já sabe”7. Na década de 1960, Ausubel já se opunha à aprendizagem mecânica ou repetitiva, em que o estudante apenas decora conceitos para a prova e logo os esquece. Para Ausubel a aprendizagem é significativa quando um novo conteúdo tem uma conexão com o conhecimento prévio do estudante, passando assim a ter um significado para ele.

7 AUSUBEL, D. P. Educational Psychology: a Cognitive View. New York: Holt, Rinehart; Winston, 1968. p. VI. Além do livro mencionado nesta referência, as ideias de Ausubel encontram-se também em: NOVAK, J. D.; HANESIAN, H. Psicologia educacional. Rio de Janeiro: Interamericana, 1980. MOREIRA, M. A.; MASINI, E. F. S. Aprendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. São Paulo: Moraes, 1982.

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Os trabalhos de Jean Piaget (1896-1980), psicólogo da área de aprendizagem, mostraram que o conhecimento é construído com base na interação pessoal com o mundo. E, em certos casos, é necessário que ocorram mudanças profundas nas estruturas mentais para que certos conteúdos sejam apreendidos8. Finalmente, o russo Lev Vygotsky (1896-1934) demonstrou que a aprendizagem é fortemente influenciada pela interação entre o estudante e os outros membros da comunidade9. Em síntese, esses e outros trabalhos mostram que a aprendizagem depende de conhecimentos prévios trazidos pelo estudante ao ambiente em que se dá o ensino, e que esses conhecimentos organizam e dão significado às novas informações. Em outras palavras, as ideias e as crenças que o estudante traz para a escola terão uma forte influência na interpretação daquilo que lhe é ensinado, isto é, na construção de significados. Em alguns casos, os conceitos prévios do estudante sobre determinado fenômeno são bastante diferentes dos conceitos científicos, e isso pode dificultar a aprendizagem. Nesse caso, o professor pode facilitar o processo de aprendizagem. Para isso, deve selecionar experiências apropriadas com base no conhecimento prévio do estudante e mostrar a importância do conhecimento científico para a explicação de um conjunto de fenômenos ligados às experiências selecionadas. Dessa forma, o professor vai estimular o estudante a construir novos significados e conceitos. Nessa concepção de aprendizagem, o professor não tem apenas a tarefa de apresentar informações ao estudante — mesmo porque a simples apresentação de informações não garante que estas sejam apreendidas pelo estudante. Ele deve encorajar o debate estimulando o estudante a apresentar seus pontos de vista e a avaliar sua concepção sobre o fenômeno abordado. Cabe ao professor procurar integrar concepções diferentes, mas conciliáveis, e apresentar aos estudantes problemas que confrontem as concepções trazidas por eles. Conforme orienta o texto da BNCC10: […] é imprescindível que eles [os estudantes] sejam progressivamente estimulados e apoiados no planejamento e na realização

cooperativa de atividades investigativas, bem como no compartilhamento dos resultados dessas investigações. Isso não significa realizar atividades seguindo, necessariamente, um conjunto de etapas predefinidas, tampouco se restringir à mera manipulação de objetos ou realização de experimentos em laboratório. […]

Para que a aprendizagem aconteça, o professor deve também estabelecer uma conexão entre o conceito científico (abstrato) e as experiências do cotidiano vividas pelo estudante (concreto) para apoiar o ensino de novos conceitos com base em conceitos previamente assimilados11. Deve ainda estimular a aplicação dos novos conceitos a situações variadas. Pode, por exemplo, apresentar essas novas situações e promover debates livres entre os estudantes para que eles exponham suas ideias e tenham suas dúvidas esclarecidas12. Essas afirmações corroboram com o texto da BNCC13, que considera que [...] Nessa perspectiva, a área de Ciências da Natureza, por meio de um olhar articulado de diversos campos do saber, precisa assegurar aos alunos do Ensino Fundamental o acesso à diversidade de conhecimentos científicos produzidos ao longo da história, bem como a aproximação gradativa aos principais processos, práticas e procedimentos da investigação científica. […]

De modo geral, essas são as concepções básicas da chamada abordagem construtivista, que compreende um conjunto de ideias que tem influenciado bastante a teoria e a prática pedagógica atual. A literatura sobre o tema é muito ampla, por isso fornecemos adiante, na seção Sugestões de leitura para o professor, uma pequena seleção de livros e artigos que tratam dessa proposta. O que se espera é que o professor analise criticamente a ideia da transmissão passiva de conhecimentos e perceba a necessidade de propor questões que funcionem como desafios, estimulem o estudante a aplicar o conhecimento a situações novas e promovam a contextualização dos conteúdos. Em seu trabalho, o professor se vale dos saberes do componente curricular que ministra, dos saberes pedagógicos de

8 As ideias de Piaget podem ser encontradas em: BECKER, F. O caminho da aprendizagem em Jean Piaget e Paulo Freire: da ação à operação. Petrópolis: Vozes, 2010. CASTORINA, J. A.; FERREIRO, E.; LERNER, D.; OLIVEIRA, M. K. Piaget e Vygotsky: novas contribuições para o debate. São Paulo: Ática, 1995. FREITAG, B. (Org.). Piaget: 100 anos. São Paulo: Cortez, 1997. GARCIA, R. Psicogênese e história das ciências. Lisboa: D. Quixote, 1987. GOULART, I. B. Piaget: experiências básicas para utilização pelo professor. 25. ed. Petrópolis: Vozes, 2009. LEITE, L. B. Piaget e a escola de Genebra. São Paulo: Cortez, 1987. PIAGET, J. A construção do real na criança. Rio de Janeiro: Zahar/MEC, 1975. ______. A epistemologia genética. 2. ed. São Paulo: Abril Cultural, 1983. (Os pensadores). ______. A equilibração das estruturas cognitivas. Rio de Janeiro: Zahar, 1976. 9 As ideias de Vygotsky encontram-se em: BAQUERO, R. Vygotsky e a aprendizagem escolar. Porto Alegre: Artmed, 1998. CASTORINA, J. A.; FERREIRO, E.; LERNER, D.; OLIVEIRA, M. K. op. cit. DANIELS, H. (Org.). Vygotsky em foco: pressupostos e desdobramentos. 2. ed. Campinas: Papirus, 1995. MOLL, L. C. Vygotsky e a educação: implicações pedagógicas da Psicologia sócio-histórica. Porto Alegre: Artmed, 1996. OLIVEIRA, M. K. de. Vygotsky: aprendizado e desenvolvimento, um processo histórico. 4. ed. São Paulo: Scipione, 1997. VYGOTSKY, L. S. A construção do pensamento e da linguagem. 2. ed. São Paulo: Martins Fontes, 2011. ______. A formação social da mente: o desenvolvimento dos processos psicológicos superiores. 7. ed. São Paulo: Martins Fontes, 2007. 10 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 320. 11 Essa ideia está presente em Ausubel e pode ser encontrada em vários trabalhos do autor, op. cit. 12 HASHWEH, M. Z. Toward an Explanation of Conceptual Change. European Journal of Science Education, 1986, 8 (3). p. 229-249. 13 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 319.

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sua formação profissional e dos saberes de sua experiência, adquiridos no trabalho cotidiano, durante o processo de ensino-aprendizagem. Entre os saberes esperados na formação do professor de Ciências, portanto, estão não apenas os conteúdos de seu componente curricular (conceitos, procedimentos e atitudes), mas também as principais estratégias metodológicas para a facilitação da aprendizagem. O professor deve compreender e trabalhar as interações entre ciência e sociedade, assumindo uma postura ética com o compromisso de fortalecer, no estudante, a ideia de cidadania. Deve também estar sempre disposto a aprender algo novo; selecionar e adequar os conteúdos à especificidade do processo de ensino-aprendizagem; conhecer as novas tecnologias utilizadas em educação; levar em conta o saber de seus estudantes e prepará-los para a apreensão do conhecimento científico.

O livro didático e outros recursos Como já foi dito anteriormente, o livro didático não é o único recurso disponível para o professor, mas, sim, um entre os diferentes meios de aprendizagem no processo de construção do conhecimento, o qual ocorre por meio da interação entre estudantes e professores. O livro didático é um dos recursos que pode facilitar a aprendizagem do estudante, aumentando, por exemplo, a compreensão do estudante acerca de um conceito. Para isso, é fundamental que o professor se familiarize com a estrutura da obra, de modo a orientar os estudantes a explorá-la de maneira a ampliar seus conhecimentos. Por exemplo, as seções Ciência e História ou Ciência e ambiente apresentam textos sobre temas relevantes relacionados aos conceitos em estudo. Recomenda-se que, após a leitura desses textos, o professor promova a mediação de discussão entre os estudantes e a reflexão sobre o assunto. Essa estratégia é fundamental para ampliar os conhecimentos dos estudantes e possibilitar conexões com outras áreas do conhecimento e com o mundo do trabalho. Especialmente durante as atividades de leitura, o uso do dicionário deve ser incentivado. E o professor pode também circular entre os grupos para ajudar os estudantes nesse trabalho. Recomenda-se que o livro didático seja combinado com estratégias que ajudem o estudante a construir o significado dos conceitos científicos. Dependendo dos recursos de cada escola, o professor pode valer-se de mídias impressas, como jornais, revistas, livros, e de mídias digitais, por exemplo, pen drives, aplicativos, programas eletrônicos educativos ou acessar sites relacionados ao tema ciência e tecnologia, além de promover a realização de atividades experimentais e de observação em laboratório e de outras atividades que envolvam a participação ativa do estudante, como estudo do meio. Não menos importante é a própria exposição de temas em sala de aula, que pode lançar desafios e incentivar o estudante a refletir sobre suas concepções e, com isso, desencadear perguntas relacionadas com os temas em estudo. Uma maneira de promover essa exposição dos temas é solicitar aos estudantes que leiam uma reportagem de jornal ou revista ou um livro paradidático, que assistam a um filme ou pesquisem um tema

XII

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específico na internet, e, depois, em grupo, discutam o que compreenderam do assunto e anotem suas dúvidas e comentários. Por fim, em grupo, os estudantes podem preparar uma apresentação e compartilhar com os colegas por meio de um seminário. Como complemento a essa atividade de exposição, o professor pode sugerir aos estudantes que, em grupo, discutam entre si e exponham o que compreenderam sobre o tema, aproveitando para apresentar também suas questões e dúvidas. Recomenda-se que, antes de indicar qualquer material ou fonte de pesquisa aos seus estudantes, o professor certifique-se que ele é adequado à faixa etária e/ou ao nível cognitivo dos estudantes. Programações educativas, como a da TV Escola (canal de televisão do Ministério da Educação), também podem ajudar o professor em seu trabalho. Para saber mais sobre a TV Escola (onde assistir, programação, etc.), pode-se acessar o site: <http://portal.mec.gov.br/index.php?option=com_content& view=article&id=12336&Itemid=823> (acesso em: 19 set. 2018). Uma lista de vídeos na área de Ciências da Natureza está disponível em: <http://portal.mec.gov.br/seed/arquivos/ pdf/ciencias.pdf> (acesso em: 19 set. 2018). Antes de apresentar para os estudantes materiais que extrapolam o que foi recomendado pela coleção, recomenda-se que o professor verifique a adequação do conteúdo à faixa etária e ao nível cognitivo dos estudantes, e anote os temas e as possíveis questões que podem ser discutidas e relacionadas com o conteúdo do componente curricular e do livro didático. Procure também, sempre que possível e relevante, pesquisar informações complementares sobre o tópico em livros ou na internet e compartilhe essas informações com os estudantes. A internet é uma ferramenta valiosa para a pesquisa, tanto do professor quanto do estudante. Porém, é preciso verificar, com antecedência, se o computador, tablet ou smartphone possuem condições de acesso e se há programas de proteção e controle de acesso a sites com conteúdos inadequados para os estudantes. Certifique-se se os estudantes já dominam os procedimentos básicos de uso do equipamento e, se for o caso, passe as instruções básicas e alerte-os sobre os cuidados ao manusear a máquina, considerando que é um bem comum da escola. Deve-se considerar a possibilidade de dispersão dos estudantes diante do grande volume de sites e informações disponíveis. Para evitar isso, e também para direcioná-los a conteúdos mais confiáveis, oriente-os a dar preferência a sites com maior credibilidade e confiabilidade, como os .edu, .gov e .org. Em outros tipos de sites, como os de grandes veículos de notícias, ou em plataformas de vídeos, convém habilitar nos navegadores, sempre que possível, uma ferramenta de bloqueio de propagandas e/ou de conteúdo adulto. Ao solicitar um tema de pesquisa, o professor deve dar informações claras sobre os objetivos e de que forma ela será apresentada. Sugere-se que oriente os procedimentos de busca na internet, por exemplo, usando palavras-chave ou questões específicas e sempre que possível acompanhe a busca dos estudantes, ajudando-os a identificar o material relevante para compor a base da pesquisa. Os estudantes poderão apresentar o resultado da pesquisa em forma de relatório, redigindo, com as próprias pala-

vras, os conteúdos consultados. Oriente-os a anotar o nome dos sites consultados e citar as instituições responsáveis por esses sites como fonte bibliográfica. Eles também deverão apresentar as fontes de onde foram obtidas imagens, dando o devido crédito. Deve-se deixar claro que o livro, assim como qualquer outro texto didático que seja utilizado, é uma fonte de consulta, e não de memorização. O fato de os livros apresentarem termos específicos de cada área não significa que se deva exigir dos estudantes a memorização de todos esses termos científicos. Muito mais importante é trabalhar os conceitos fundamentais que se encontram no livro e enfatizar as ideias básicas, de caráter mais geral, que devem ter primazia sobre os conteúdos específicos. O professor pode apontar as ideias e os conceitos que considerar relevantes, pedir ao estudante que faça um resumo orientado do texto utilizando esses conceitos, ou seja, que crie um texto que preserve o significado das ideias básicas estudadas. Pode também estimular o estudante a elaborar perguntas a partir das ideias básicas do texto. Entre as questões indicadas nas atividades, pode selecionar aquelas que forem relevantes para a especificidade das condições de ensino-aprendizagem.

Estratégias de utilização do livro didático Algumas pesquisas indicam que, usado isoladamente, o livro didático não tem o poder de modificar concepções que diferem muito das concepções científicas14. No entanto, tais pesquisas mostram que o livro didático pode ajudar nesse processo se for utilizado com estratégias que promovam a mudança dos conceitos prévios ou se for combinado com formas de leitura que auxiliem o estudante a construir conceitos com base no texto15. Desse modo, recomenda-se que, antes de iniciar o uso desta coleção, o professor estabeleça um plano de desenvolvimento que considere os assuntos abordados no capítulo, bem como as atividades desenvolvedoras de habilidades e de verificação da aprendizagem que devem ser utilizadas ao longo das explicações e leituras. A partir desse plano de desenvolvimento, ao iniciar a aula, o professor pode apresentar o tema trabalhado nas unidades por meio do trabalho com as perguntas mobilizadores que abrem cada unidade. Depois de trabalhar essas perguntas de maneira coletiva ou individualizada, o trabalho com os capítulos pode se iniciar por meio das propostas no boxe A questão é.... Como alternativa, cada professor pode avaliar as necessidades de sua turma, trabalhando a partir de uma notícia de jornal ou revista, um filme, textos de outros livros, experimentos de laboratório —

o que for possível e pertinente ao tema que será exposto naquela aula. A intenção é despertar o interesse do estudante sobre o assunto e avaliar seu conhecimento prévio. É importante conhecer as opiniões dos estudantes sobre as questões propostas. Quando a concepção dos estudantes for muito diferente da concepção científica, cabe ao professor levá-los a perceber que, embora o conhecimento prévio tenha papel importante em certos contextos práticos, as concepções científicas são valiosas em outros contextos e contribuem para a explicação de novos fenômenos16. Para isso, o professor poderá apresentar indícios ou evidências, geralmente experimentais, que não podem ser explicadas adequadamente pela concepção do estudante, e mostrar-lhe que a concepção científica, além de elucidar esses dados, aplica-se a fatos novos e estabelece novas relações entre fenômenos17. Alguns autores acreditam que os conceitos prévios dos estudantes não devem necessariamente ser abandonados ou substituídos pelos conceitos científicos. Explicações científicas e cotidianas poderiam coexistir no estudante e ser utilizadas em contextos diferentes. Nesse caso, cabe ao professor identificar os conceitos prévios e ajudar o estudante a compreender o conhecimento científico, possibilitando que o estudante escolha a concepção apropriada para cada caso. Desse modo, o estudante pode utilizar cada concepção no contexto adequado. Não se pode esquecer de que a aprendizagem não depende apenas de fatores cognitivos, mas também de diversos componentes afetivos e socioculturais que precisam ser levados em conta ao explanar sobre os temas dos capítulos. Por isso é importante estimular atividades em grupo e debates entre os próprios estudantes, e entre eles e você, professor. É preciso também estimular os estudantes a expressar suas concepções em um clima de respeito a suas ideias — mesmo quando elas não coincidem com as concepções científicas. Esta coleção apresenta inúmeras atividades que despertam a curiosidade do estudante e o estimulam a aplicar os conceitos científicos a novas situações, tanto individuais como coletivas. Entretanto, deve-se considerar que o desenvolvimento das habilidades não ocorre exclusivamente por meio das atividades propostas no Livro do Estudante. Elas também são contempladas por propostas didáticas realizadas em ambientes externos à sala de aula ou em laboratório, entrevistas, teatro, músicas, etc. Dessa forma, se achar oportuno, considere diversificar as estratégias e as atividades.

14 GUZZETTI, B.; SNYDER, T.; GLASS, G.; GAMAS, W. Promoting Conceptual Change in Science: a Comparative Meta-analysis of Instructional Interventions from Reading Education and Science Education. Reading Research Quaterly, 28(2), 1993. p. 117-155.

15 Essas estratégias encontram-se em: DOLE, J.; DUFFY, G.; ROEHLER, L.; PEARSON, P. Moving from the Old to the New: Research on Reading Comprehension Instruction. Review of Educational Research, 61(2), 1991. p. 239-264. 16 As diferenças entre o conhecimento cotidiano e o conhecimento científico estão explicadas em: BIZZO, N. Ciências: fácil ou difícil? São Paulo: Ática, 1998. 17 A estratégia de apresentar fenômenos que não podem ser explicados adequadamente pela concepção do estudante faz parte da chamada teoria da aprendizagem por mudança conceitual e é discutida em: CHINN C. A.; BREWER, W. F. The Role of Anomalous Data in Knowledge Acquisition: a Theoretical Frame Work and Implications for Science Instruction. Review of Educational Research, 63, 1993. p. 1-49. HEWSON, P. W.; HEWSON, M. G. The Status of Students’ Conceptions. In: DUIT, R. F.; NIEDDERER, H., eds. Research in Physics Learning: Theoretical Issues and Empirical Studies. Kiel: Institute for Science Education at the University of Kiel, 1992. p. 59-73. POSNER, G.; STRIKE, K.; HEWSON, P.; GERZOG, W. Accommodation of a Scientific Conception: to Ward a Theory of Conceptual Change. Science Education, 66, 1982. p. 211-227.

MANUAL DO PROFESSOR

XIII

Embora esta coleção apresente um conteúdo amplo, completo e atualizado, o professor tem total autonomia para aprofundar ou reduzir conteúdos ou mesmo para deixar de trabalhar informações e conferir maior ou menor importância a determinado capítulo ou tópico de capítulo. O livro é uma ferramenta para auxiliar o trabalho dentro da sala de aula diante da escolha de proposta pedagógica da escola. Além disso, cabe ao professor definir como o conteúdo será ensinado e avaliar a relevância de tais conteúdos para a vida dos estudantes e para a continuidade de sua trajetória escolar. As informações sobre os conhecimentos mais específicos que o professor considerar pouco relevantes, como detalhes anatômicos ou fisiológicos, podem ser sugeridas ao estudante como tópico complementar de estudo e pesquisa. Assim, o professor escolhe os recursos complementares e implementa a proposta didático-pedagógica de acordo com sua turma e com os objetivos traçados para o ano letivo. É importante salientar que o livro didático pode facilitar a aprendizagem: • se apresentar questões que motivem o estudante e o estimulem a formular hipóteses e a aplicar o que aprendeu a situações novas; • se fizer, com cuidado, comparações que facilitem a aprendizagem de conceitos científicos; • se relacionar explicações científicas a fenômenos do cotidiano do estudante e a temas da saúde, do ambiente e da tecnologia; • se estimular o estudante a pesquisar — individualmente e em grupo — as informações pertinentes em diversas fontes; • se ajudar o estudante a desenvolver uma atitude responsável, de modo que ele possa contribuir para a melhoria das condições gerais de vida (condições sociais, ambientais e de saúde) de toda a sociedade. Na abordagem dos principais temas de cada capítulo, serão indicados textos, questões e atividades que contribuam para que esses objetivos sejam atingidos. Recomenda-se que, sempre que possível, o professor reserve momentos de retomadas dos conteúdos relevantes e, antes de iniciar a aula, certifique-se de que não restam dúvidas referentes aos conteúdos conceituais, atitudinais e procedimentais abordados nas aulas anteriores.

A organização dos volumes Cada volume está dividido em unidades, que se subdividem em capítulos. Em cada capítulo, os assuntos são agrupados em subtítulos. No início da unidade, as questões propostas normalmente abordam de forma bastante abrangente os assuntos que serão desenvolvidos nos capítulos dessa unidade, com base nas vivências do estudante, como forma de aproximá-lo do conteúdo que será abordado. Se achar oportuno, leia com os estudantes essas questões e faça a mediação dessa discussão identificando os conhecimentos prévios do estudante sobre cada um dos assuntos. Espera-se que a partir dessa interação entre os estudantes ocorra o processo conhecido como aprendizagem significativa, no qual novas informações interagem com as ideias preestabelecidas do estudante, gerando um conflito cognitivo que resulta em organizar, alterar e adaptar o que sabem, levando em conta as novas informações adquiridas. Veja, a seguir, como as unidades estão distribuídas ao longo dos quatro volumes da coleção.

6o ano A unidade 1 do 6o ano, “O planeta Terra”, corresponde à unidade temática “Terra e Universo” da BNCC. Da mesma maneira, o capítulo 1 visa proporcionar ao estudante uma compreensão da estrutura, camadas do planeta Terra, recursos minerais e formação de fósseis. O capítulo 2 trata do solo, preparação para cultivo, nutrientes, conservação do solo. No capítulo 3, são estudadas a hidrosfera, as mudanças de estado físico e o ciclo da água, no capítulo 4, a atmosfera e a biosfera, introduzindo conceitos ecológicos e da biodiversidade. No capítulo 5, são introduzidos a forma e os movimentos do planeta Terra. A unidade 2 do 6o ano, “Vida: interação com o ambiente”, corresponde à unidade temática “Vida e evolução” da BNCC. No capítulo 6, há maior destaque para as características das células, seus elementos e a teoria celular. No capítulo 7, são destacados os níveis de organização dos seres vivos e o estudo de alguns sistemas. No capítulo 8, é destacado o sistema nervoso, neurônios e impulso nervoso, anatomia do sistema nervoso, cuidados com o sistema nervoso, estudo de substâncias psicoativas. No capítulo 9, há destaque para a interação entre o organismo e ambiente, sistema sensorial, visão, problemas da visão e lentes corretivas, audição e equilíbrio, olfato, gustação e tato. No capítulo 10, é estudada a função de controle exercida pelo sistema nervoso central e são fornecidos exemplos de integração entre diversos sistemas do corpo que possibilitam a locomoção. Na unidade 3 do 6o ano, “A matéria e suas transformações”, existe uma correlação com a unidade temática “Matéria e energia” da BNCC. No capítulo 11, são tratadas as substâncias e misturas, identificação de substâncias puras, tipos de misturas, separação de componentes de misturas e transformações químicas. No capítulo 12, o enfoque é o tratamento de água e esgoto como técnicas de separação de misturas; e o capítulo 13 destaca os materiais sintéticos – plásticos, medicamentos e agrotóxicos – e resíduos sólidos, com ênfase no meio ambiente e no impacto sobre a saúde, a alimentação e a vida humana. No quadro a seguir são apresentados as unidades e os capítulos que compõem o 6o ano, bem como a unidade temática e o objeto do conhecimento da BNCC a que se referem.

XIV

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Unidade

Unidade temática

Capítulos

Objetos do conhecimento

1 – A estrutura do planeta e a litosfera

• Forma, estrutura e movimentos da Terra

2 – Litosfera: o solo

• Forma, estrutura e movimentos da Terra

3 – Hidrosfera: água no planeta Terra

• Forma, estrutura e movimentos da Terra

4 – A atmosfera e a biosfera

• Forma, estrutura e movimentos da Terra

UNIDADE 1 Terra e Universo O planeta Terra

5 – Terra: uma esfera em movimento no espaço • Forma, estrutura e movimentos da Terra

6 – A célula

• Célula como unidade da vida

7 – Os níveis de organização dos seres vivos

• Célula como unidade da vida

8 – O sistema nervoso

• Interação entre os sistemas locomotor e nervoso

9 – Interação do organismo com o ambiente

• Lentes corretivas

UNIDADE 2 Vida: interação com o ambiente

Vida e evolução

10 – Interação entre os sistemas muscular, • Interação entre os sistemas locomotor e nervoso ósseo e nervoso

11 – Substâncias e misturas

• Misturas homogêneas e heterogêneas • Separação de materiais • Transformações químicas

12 – Tratamento de água e esgoto

• Misturas homogêneas e heterogêneas • Separação de materiais • Transformações químicas

13 – Materiais sintéticos e os resíduos sólidos

• Materiais sintéticos

UNIDADE 3 A matéria e suas transformações

Matéria e energia

7o ano A unidade 1 do 7o ano, “Terra: Os movimentos da crosta e a atmosfera”, corresponde à unidade temática “Terra e Universo” da BNCC. Nesse sentido, a unidade procura expor, em seu capítulo 1, a formação de vulcões, o estudo das placas tectônicas e seus movimentos, formação dos continentes da Terra, formação das cadeias de montanhas, estudo de fenômenos naturais como os terremotos e tsunamis; já no capítulo 2, são estudados a composição e alterações da atmosfera, composição do ar, ciclo de gases da atmosfera e o processo de combustão, a camada de ozônio, seu papel e as consequências de sua destruição, o efeito estufa e o aquecimento global, o processo de poluição do ar pelas atividades humanas, e formas de prevenção contra a poluição. Na unidade 2 do 7o ano, “Ecossistemas, impactos ambientais e condições de saúde”, há correspondência com a unidade temática “Vida e evolução” da BNCC. Nessa unidade, mais especificamente no capítulo 3, são tratados os tipos de ecossistema, classificação dos seres vivos e biodiversidade, o efeito do clima nos ecossistemas, processos de extinção em massa, estudo dos ecossistemas brasileiros. No capítulo 4, são investigados a vida aquática, ecossistemas aquáticos e ameaças a esses ambientes. No capítulo 5, constam as condições de saúde, indicadores sociais, alimentação saudável e dados demográficos de uma dada população. No capítulo 6, têm destaque as doenças transmissíveis, sistema de defesa do corpo, vacinas, doenças causadas por vírus, bactérias, protozoários e verminoses. A unidade 3 do 7o ano, “Máquinas, calor e novas tecnologias”, corresponde, em grande medida, à unidade temática “Matéria e energia”. No capítulo 7, são trabalhadas as máquinas simples, alavancas, roldanas, força e trabalho e a história das máquinas simples. No capítulo 8, abordam-se transformações de energia, calor e temperatura, mudanças de estado físico da matéria, dilatação dos corpos, transmissão de calor, aplicações e funcionamento de objetos, como: garrafas térmicas, coletores de energia solar e geladeiras. No capítulo 9, são estudados combustíveis e máquinas térmicas, com ênfase no equilíbrio do planeta, tipos de combustíveis, máquinas a vapor, aspectos históricos da revolução industrial e de novas máquinas térmicas. No capítulo 10, o destaque é para as tecnologias relacionadas à saúde e à qualidade de vida das populações, discutindo avanços tecnológicos na produção de alimentos, na Medicina,

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na preservação do meio ambiente, na obtenção de informações e na comunicação entre as pessoas. Dessa forma, o capítulo 10 fecha o volume 7, retomando o trabalho com a unidade temática da BNCC “Vida e evolução”, com um caráter integrador entre as unidades. No quadro a seguir são apresentados as unidades e os capítulos que compõem o 7o ano, bem como a unidade temática e o objeto do conhecimento da BNCC a que se referem. Unidade

Unidade temática

UNIDADE 1 Terra: Os movimentos da crosta e a atmosfera

Capítulos 1 – As placas tectônicas

Objetos do conhecimento • Fenômenos naturais (vulcões, terremotos e tsunamis) • Placas tectônicas e deriva continental

Terra e Universo • Composição do ar 2 – A composição da atmosfera e suas alterações • Efeito estufa • Camada de ozônio

3 – Ecossistemas terrestres

• Diversidade de ecossistemas • Fenômenos naturais e impactos ambientais

4 – O ambiente aquático e a região costeira

• Diversidade de ecossistemas • Fenômenos naturais e impactos ambientais

5 – Condições de saúde

• Programas e indicadores de saúde pública

6 – Doenças transmissíveis

• Programas e indicadores de saúde pública

7 – Máquinas simples

• Máquinas simples

8 – O calor e suas aplicações

• Formas de propagação de calor

9 – Combustíveis e máquinas térmicas

• Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra • História dos combustíveis e das máquinas térmicas

10 – Tecnologias e novos materiais

• História dos combustíveis e das máquinas térmicas (Matéria e energia) • Fenômenos naturais e impactos ambientais (Vida e evolução) • Programas e indicadores de saúde pública (Vida e evolução)

UNIDADE 2 Ecossistemas, impactos ambientais e condições de saúde

Vida e evolução

UNIDADE 3 Máquinas, calor e novas tecnologias

Matéria e energia / Vida e evolução

8o ano A unidade 1 do 8o ano, “Reprodução”, tem correspondência com a unidade temática “Vida e evolução” da BNCC. No capítulo 1, é dado destaque para tipos de reprodução, desenvolvimento do embrião e reprodução de animais e plantas. No capítulo 2, são investigadas a reprodução humana e as transformações do corpo durante a puberdade, estudo dos órgãos genitais masculino e feminino, ciclo reprodutivo, gravidez, cuidados parentais. Na sequência desse tema, o capítulo 3 aborda a sexualidade e métodos contraceptivos; enquanto o capítulo 4 trata das doenças (ou infecções) sexualmente transmissíveis, métodos de prevenção, sintomas e tratamentos. Na unidade 2 do 8o ano, “A Terra e o clima”, há correspondência com a unidade temática “Terra e Universo” da BNCC, sendo destacados no capítulo 5 a Terra e o clima: movimentos relativos entre Sol, Terra e Lua, estações do ano e eclipses. Em seguida, no capítulo 6 são abordados tempo e clima, previsão do tempo, movimento das massas de ar, umidade, ventos e correntes oceânicas. Na unidade 3 do 8o ano, “Eletricidade e fontes de energia”, há correspondência, em grande parte, com a unidade temática “Matéria e energia” da BNCC. No capítulo 7 são estudados eletricidade e fontes de energia, cargas elétricas, condutores e isolantes elétricos, correntes, circuitos elétricos, cuidados nas instalações elétricas. Já o capítulo 8 trata das relações de consumo da eletricidade, cálculo do consumo de energia, ações cidadãs para economizar energia, magnetismo e eletromagnetismo. O capítulo 9, último deste volume, trata das fontes de energia e impactos socioambientais (inclusive no clima), distribuição de energia, recursos energéticos renováveis e não renováveis, geração de energia elétrica, tipos de energia, impactos ambientais. Essa última unidade aproveita o desenvolviXVI

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mento dos conceitos de matéria e energia para concluir o trabalho com a unidade temática “Terra e Universo” da BNCC, integrando os conhecimentos de matéria, energia e clima. No quadro a seguir são apresentados as unidades e os capítulos que compõem o 8o ano, bem como a unidade temática e o objeto do conhecimento da BNCC a que se referem. Unidade

Unidade temática

Capítulos 1 – Tipos de reprodução

UNIDADE 1 Vida e evolução Reprodução

UNIDADE 2

Objetos do conhecimento • Mecanismos reprodutivos

2 – Reprodução humana e transformações na • Sexualidade puberdade 3 – Sexualidade e métodos contraceptivos

• Sexualidade

4 – Doenças sexualmente transmissíveis

• Sexualidade

5 – Movimentos da Terra e da Lua

• Sistema Sol, Terra e Lua

6 – O tempo e o clima

• Clima

7 – Eletricidade

• • • •

8 – Eletricidade e consumo

• Uso consciente de energia elétrica

9 – Fontes de energia e impactos socioambientais

• • • •

Terra e Universo A Terra e o clima

UNIDADE 3 Eletricidade e fontes de energia

Transformação de energia Cálculo de consumo de energia elétrica Circuitos elétricos Uso consciente de energia elétrica

Matéria e energia / Terra e Universo

Fontes e tipos de energia (Matéria e energia) Uso consciente de energia elétrica (Matéria e energia) Transformação de energia (Matéria e energia) Clima (Terra e Universo)

9o ano A unidade 1 do 9o ano, “Genética, evolução e biodiversidade”, tem correspondência com a unidade temática “Vida e evolução” da BNCC. Nos capítulos 1 e 2, são estudados a transmissão das características hereditárias, trabalhos de Mendel, genes e características fenotípicas. Em seguida, o capítulo 3 trata das teorias evolucionistas e os trabalhos de Charles Darwin. No capítulo 4 são estudados aspectos mais recentes sobre a teoria da evolução, discutindo a variabilidade genética, seleção natural, geração de espécies, evolução humana e origem da vida sob a óptica dos conhecimentos atuais. No capítulo 5, o enfoque é biodiversidade e sustentabilidade, unidades de conservação e importância da biodiversidade. A unidade 2 do 9o ano, “Transformações da matéria e radiações”, tem correspondência com a unidade temática “Matéria e energia” da BNCC. No capítulo 6, são estudados átomos, elementos químicos, tabela periódica, metais e não metais. No capítulo 7, há enfoque nas ligações químicas e mudança de estado da matéria, tipos de ligações químicas, substâncias simples e compostas e estados físicos da matéria. No capítulo 8, são analisados transformações químicas, modos de representação, leis das reações químicas, tipos de reações, ácidos, bases, sais e óxidos. O capítulo 9 trata das radiações e suas aplicações, características das ondas, ondas sonoras, radiações eletromagnéticas, laser, transmissão e recepção de imagens e sons. Já o capítulo 10 trata de luz e cores, reflexão, refração e separação das cores. A unidade 3 do 9o ano, “Galáxias, estrelas e o Sistema Solar”, tem correspondência com a unidade temática “Terra e Universo” da BNCC. Da mesma forma, em seu capítulo 11 a unidade trata das galáxias e estrelas, constelações, origem do Universo, exploração do espaço. No capítulo 12, há o estudo do Sistema Solar, movimentos dos planetas, estrutura do Sistema Solar, composição dos planetas, corpos menores do Sistema Solar e a investigação sobre a possibilidade da vida fora do planeta Terra. No quadro a seguir são apresentados as unidades e os capítulos que compõem o 9o ano, bem como a unidade temática e o objeto do conhecimento da BNCC a que se referem.

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XVII

Unidade

Unidade temática

Capítulos

Objetos do conhecimento

1 – Transmissão das características hereditárias • Hereditariedade

2 – A genética depois de Mendel

• Hereditariedade

3 – As primeiras ideias evolucionistas

• Ideias evolucionistas

4 – Evolução: da origem da vida às espécies atuais

• Ideias evolucionistas • Preservação da biodiversidade

5 – Biodiversidade e sustentabilidade

• Preservação da biodiversidade

6 – Átomos e elementos químicos

• Estrutura da matéria

7 – Ligações químicas e mudanças de estado

• Estrutura da matéria

8 – Transformações químicas

• Aspectos quantitativos das transformações químicas

9 – Radiações e suas aplicações

• Radiações e suas aplicações na saúde

10 – Luz e cores

• Radiações e suas aplicações na saúde

11 – Galáxias e estrelas

• Composição, estrutura e localização do Sistema Solar no Universo • Astronomia e cultura • Evolução estelar • Ordem de grandeza astronômica

12 – O Sistema Solar

• Composição, estrutura e localização do Sistema Solar no Universo • Astronomia e cultura • Evolução estelar • Ordem de grandeza astronômica

UNIDADE 1 Genética, evolução e biodiversidade

Vida e evolução

UNIDADE 2 Transformações da matéria e radiações

Matéria e energia

UNIDADE 3 Galáxias, estrelas e o Sistema Solar

Terra e Universo

As habilidades e as competências da BNCC na coleção É importante destacar que, embora haja pequenas variações entre a ordem de aparição de temas da BNCC e a estrutura da coleção, não há qualquer perda de conteúdos vislumbrados nas habilidades da base. Ao contrário, a coleção procura trabalhar com a explicação de conceitos prévios necessários, interligando os temas com maior fluidez e, sempre que possível, integrando as diferentes unidades temáticas. No 6o ano, por exemplo, vamos além do estudo das camadas da Terra, discutindo recursos naturais renováveis e não renováveis e outros conceitos, como as propriedades do ar, que serão fundamentais para que o estudante compreenda as habilidades que serão trabalhadas nos próximos anos do Ensino Fundamental. A seguir, comentamos as situações, devidamente justificadas, em que trabalhamos algumas habilidades em unidades distintas das unidades temáticas da BNCC. XVIII

MANUAL DO PROFESSOR

No 7o ano, a habilidade EF07CI11 está presente na unidade “Máquinas, calor e novas tecnologias”. Isso foi feito porque entendeu-se necessário trabalhar as tecnologias de forma integrada com o estudo das máquinas, mas sem deixar de levar em conta o uso de tecnologias no estudo do meio ambiente. No 8o ano, a habilidade EF08CI16 é trabalhada na unidade “Eletricidade e fontes de energia”. Como a habilidade trata de equilíbrio ambiental e efeitos nas condições climáticas, mediante ações humanas, optamos por abordar a habilidade em conjunto com ações cidadãs que economizem a energia e o consumo de mercadorias. Nosso objetivo, mais uma vez, é incorporar as diferentes unidades temáticas, além de investigar os temas de modo amplo, com interdisciplinaridade, para despertar o espírito crítico e investigativo nos estudantes. Todos os capítulos trabalham as habilidades propostas pela BNCC, além de outros conteúdos que servirão de base para os trabalhos realizados posteriormente e para aprofundar certos conteúdos. Nos quadros a seguir estão descritos os capítulos que compõem cada unidade e as habilidades da BNCC trabalhadas em cada um deles. 6º- ano Unidade

UNIDADE 1

Capítulos

Habilidades trabalhadas

1 – A estrutura do planeta e a litosfera

(EF06CI11) Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características. (EF06CI12) Identificar diferentes tipos de rocha, relacionando a formação de fósseis a rochas sedimentares em diferentes períodos geológicos.

2 – Litosfera: o solo

(EF06CI11) Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características.

3 – Hidrosfera: água no planeta Terra

(EF06CI11) Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características.

4 – A atmosfera e a biosfera

(EF06CI11) Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características.

O planeta Terra

(EF06CI13) Selecionar argumentos e evidências que demonstrem a esfericidade da Terra.

5 – Terra: uma esfera em movimento no espaço

UNIDADE 2

(EF06CI14) Inferir que as mudanças na sombra de uma vara (gnômon) ao longo do dia em diferentes períodos do ano são uma evidência dos movimentos relativos entre a Terra e o Sol, que podem ser explicados por meio dos movimentos de rotação e translação da Terra e da inclinação de seu eixo de rotação em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol.

6 – A célula

(EF06CI05) Explicar a organização básica das células e seu papel como unidade estrutural e funcional dos seres vivos.

7 – Os níveis de organização dos seres vivos

(EF06CI06) Concluir, com base na análise de ilustrações e/ou modelos (físicos ou digitais), que os organismos são um complexo arranjo de sistemas com diferentes níveis de organização.

Vida: interação com o ambiente

8 – O sistema nervoso

(EF06CI07) Justificar o papel do sistema nervoso na coordenação das ações motoras e sensoriais do corpo, com base na análise de suas estruturas básicas e respectivas funções. (EF06CI10) Explicar como o funcionamento do sistema nervoso pode ser afetado por substâncias psicoativas.

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XIX

6º- ano Unidade

Capítulos

Habilidades trabalhadas (EF06CI07) Justificar o papel do sistema nervoso na coordenação das ações motoras e sensoriais do corpo, com base na análise de suas estruturas básicas e respectivas funções.

9 – Interação do organismo com o ambiente (EF06CI08) Explicar a importância da visão (captação e interpretação das imagens) na interação do organismo com o meio e, com base no funcionamento do olho humano, selecionar lentes adequadas para a correção de diferentes defeitos da visão.

UNIDADE 2 Vida: interação com o ambiente 10 – Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso

(EF06CI07) Justificar o papel do sistema nervoso na coordenação das ações motoras e sensoriais do corpo, com base na análise de suas estruturas básicas e respectivas funções. (EF06CI09) Deduzir que a estrutura, a sustentação e a movimentação dos animais resultam da interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso.

(EF06CI01) Classificar como homogênea ou heterogênea a mistura de dois ou mais materiais (água e sal, água e óleo, água e areia etc.).

11 – Substâncias e misturas

(EF06CI02) Identificar evidências de transformações químicas a partir do resultado de misturas de materiais que originam produtos diferentes dos que foram misturados (mistura de ingredientes para fazer um bolo, mistura de vinagre com bicarbonato de sódio etc.). (EF06CI03) Selecionar métodos mais adequados para a separação de diferentes sistemas heterogêneos a partir da identificação de processos de separação de materiais (como a produção de sal de cozinha, a destilação de petróleo, entre outros).

UNIDADE 3 A matéria e suas transformações 12 – Tratamento de água e esgoto

(EF06CI03) Selecionar métodos mais adequados para a separação de diferentes sistemas heterogêneos a partir da identificação de processos de separação de materiais (como a produção de sal de cozinha, a destilação de petróleo, entre outros).

13 – Materiais sintéticos e os resíduos sólidos

(EF06CI04) Associar a produção de medicamentos e outros materiais sintéticos ao desenvolvimento científico e tecnológico, reconhecendo benefícios e avaliando impactos socioambientais.

7º- ano Unidade

Capítulos

1 – As placas tectônicas

Habilidades trabalhadas (EF07CI15) Interpretar fenômenos naturais (como vulcões, terremotos e tsunamis) e justificar a rara ocorrência desses fenômenos no Brasil, com base no modelo das placas tectônicas. (EF07CI16) Justificar o formato das costas brasileira e africana com base na teoria da deriva dos continentes.

UNIDADE 1 Terra: Os movimentos da crosta e a atmosfera

(EF07CI12) Demonstrar que o ar é uma mistura de gases, identificando sua composição, e discutir fenômenos naturais ou antrópicos que podem alterar essa composição.

2 – A composição da atmosfera e suas alterações

(EF07CI13) Descrever o mecanismo natural do efeito estufa, seu papel fundamental para o desenvolvimento da vida na Terra, discutir as ações humanas responsáveis pelo seu aumento artificial (queima dos combustíveis fósseis, desmatamento, queimadas etc.) e selecionar e implementar propostas para a reversão ou controle desse quadro.

(EF07CI14) Justificar a importância da camada de ozônio para a vida na Terra, identificando os fatores que aumentam ou diminuem sua presença na atmosfera, e discutir propostas individuais e coletivas para sua preservação.

MANUAL DO PROFESSOR

7º- ano Unidade

Capítulos

Habilidades trabalhadas (EF07CI07) Caracterizar os principais ecossistemas brasileiros quanto à paisagem, à quantidade de água, ao tipo de solo, à disponibilidade de luz solar, à temperatura etc., correlacionando essas características à flora e fauna específicas.

3 – Ecossistemas terrestres

(EF07CI08) Avaliar como os impactos provocados por catástrofes naturais ou mudanças nos componentes físicos, biológicos ou sociais de um ecossistema afetam suas populações, podendo ameaçar ou provocar a extinção de espécies, alteração de hábitos, migração etc.

(EF07CI07) Caracterizar os principais ecossistemas brasileiros quanto à paisagem, à quantidade de água, ao tipo de solo, à disponibilidade de luz solar, à temperatura etc., correlacionando essas características à flora e fauna específicas.

UNIDADE 2

4 – O ambiente aquático e a região costeira

Ecossistemas, impactos ambientais e condições de saúde

5 – Condições de saúde

6 – Doenças transmissíveis

(EF07CI09) Interpretar as condições de saúde da comunidade, cidade ou estado, com base na análise e comparação de indicadores de saúde (como taxa de mortalidade infantil, cobertura de saneamento básico e incidência de doenças de veiculação hídrica, atmosférica entre outras) e dos resultados de políticas públicas destinadas à saúde. (EF07CI10) Argumentar sobre a importância da vacinação para a saúde pública, com base em informações sobre a maneira como a vacina atua no organismo e o papel histórico da vacinação para a manutenção da saúde individual e coletiva e para a erradicação de doenças.

7 – Máquinas simples

(EF07CI01) Discutir a aplicação, ao longo da história, das máquinas simples e propor soluções e invenções para a realização de tarefas mecânicas cotidianas.

(EF07CI02) Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas. 8 – O calor e suas aplicações

(EF07CI03) Utilizar o conhecimento das formas de propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais (condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.

UNIDADE 3 Máquinas, calor e novas tecnologias

9 – Combustíveis e máquinas térmicas

(EF07CI04) Avaliar o papel do equilíbrio termodinâmico para a manutenção da vida na Terra, para o funcionamento de máquinas térmicas e em outras situações cotidianas. (EF07CI05) Discutir o uso de diferentes tipos de combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo, para avaliar avanços, questões econômicas e problemas socioambientais causados pela produção e uso desses materiais e máquinas.

10 – Tecnologias e novos materiais

(EF07CI06) Discutir e avaliar mudanças econômicas, culturais e sociais, tanto na vida cotidiana quanto no mundo do trabalho, decorrentes do desenvolvimento de novos materiais e tecnologias (como automação e informatização). (EF07CI11) Analisar historicamente o uso da tecnologia, incluindo a digital, nas diferentes dimensões da vida humana, considerando indicadores ambientais e de qualidade de vida.

MANUAL DO PROFESSOR

XXI

8º- ano Unidade

Capítulos

Habilidades trabalhadas

1 – Tipos de reprodução

(EF08CI07) Comparar diferentes processos reprodutivos em plantas e animais em relação aos mecanismos adaptativos e evolutivos.

2 – Reprodução humana e transformações na puberdade

(EF08CI08) Analisar e explicar as transformações que ocorrem na puberdade considerando a atuação dos hormônios sexuais e do sistema nervoso.

3 – Sexualidade e métodos contraceptivos

(EF08CI09) Comparar o modo de ação e a eficácia dos diversos métodos contraceptivos e justificar a necessidade de compartilhar a responsabilidade na escolha e na utilização do método mais adequado à prevenção da gravidez precoce e indesejada e de Doenças Sexualmente Transmissíveis (DST). (EF08CI11) Selecionar argumentos que evidenciem as múltiplas dimensões da sexualidade humana (biológica, sociocultural, afetiva e ética).

4 – Doenças sexualmente transmissíveis

(EF08CI10) Identificar os principais sintomas, modos de transmissão e tratamento de algumas DST (com ênfase na AIDS), e discutir estratégias e métodos de prevenção.

UNIDADE 1 Reprodução

(EF08CI12) Justificar, por meio da construção de modelos e da observação da Lua no céu, a ocorrência das fases da Lua e dos eclipses, com base nas posições relativas entre Sol, Terra e Lua. 5 – Movimentos da Terra e da Lua

(EF08CI13) Representar os movimentos de rotação e translação da Terra e analisar o papel da inclinação do eixo de rotação da Terra em relação à sua órbita na ocorrência das estações do ano, com a utilização de modelos tridimensionais.

UNIDADE 2 A Terra e o clima

(EF08CI14) Relacionar climas regionais aos padrões de circulação atmosférica e oceânica e ao aquecimento desigual causado pela forma e pelos movimentos da Terra.

6 – O tempo e o clima (EF08CI15) Identificar as principais variáveis envolvidas na previsão do tempo e simular situações nas quais elas possam ser medidas.

7 – Eletricidade

(EF08CI02) Construir circuitos elétricos com pilha/bateria, fios e lâmpada ou outros dispositivos e compará-los a circuitos elétricos residenciais.

(EF08CI03) Classificar equipamentos elétricos residenciais (chuveiro, ferro, lâmpadas, TV, rádio, geladeira etc.) de acordo com o tipo de transformação de energia (da energia elétrica para a térmica, luminosa, sonora e mecânica, por exemplo).

8 – Eletricidade e consumo

UNIDADE 3

(EF08CI04) Calcular o consumo de eletrodomésticos a partir dos dados de potência (descritos no próprio equipamento) e tempo médio de uso para avaliar o impacto de cada equipamento no consumo doméstico mensal.

(EF08CI05) Propor ações coletivas para otimizar o uso de energia elétrica em sua escola e/ou comunidade, com base na seleção de equipamentos segundo critérios de sustentabilidade (consumo de energia e eficiência energética) e hábitos de consumo responsável.

Eletricidade e fontes de energia

(EF08CI01) Identificar e classificar diferentes fontes (renováveis e não renováveis) e tipos de energia utilizados em residências, comunidades ou cidades.

9 – Fontes de energia e impactos socioambientais

(EF08CI06) Discutir e avaliar usinas de geração de energia elétrica (termelétricas, hidrelétricas, eólicas etc.), suas semelhanças e diferenças, seus impactos socioambientais, e como essa energia chega e é usada em sua cidade, comunidade, casa ou escola. (EF08C0I16) Discutir iniciativas que contribuam para restabelecer o equilíbrio ambiental a partir da identificação de alterações climáticas regionais e globais provocadas pela intervenção humana.

XXII

MANUAL DO PROFESSOR

9º- ano Unidade

Capítulos

Habilidades trabalhadas (EF09CI08) Associar os gametas à transmissão das características hereditárias, estabelecendo relações entre ancestrais e descendentes.

1 – Transmissão das características hereditárias

(EF09CI09) Discutir as ideias de Mendel sobre hereditariedade (fatores hereditários, segregação, gametas, fecundação), considerando-as para resolver problemas envolvendo a transmissão de características hereditárias em diferentes organismos.

(EF09CI08) Associar os gametas à transmissão das características hereditárias, estabelecendo relações entre ancestrais e descendentes. 2 – A genética depois de Mendel

(EF09CI10) Comparar as ideias evolucionistas de Lamarck e Darwin apresentadas em textos científicos e históricos, identificando semelhanças e diferenças entre essas ideias e sua importância para explicar a diversidade biológica.

UNIDADE 1 Genética, evolução e biodiversidade

3 – As primeiras ideias evolucionistas

(EF09CI11) Discutir a evolução e a diversidade das espécies com base na atuação da seleção natural sobre as variantes de uma mesma espécie, resultantes de processo reprodutivo.

4 – Evolução: da origem da vida às espécies atuais

5 – Biodiversidade e sustentabilidade

(EF09CI11) Discutir a evolução e a diversidade das espécies com base na atuação da seleção natural sobre as variantes de uma mesma espécie, resultantes de processo reprodutivo. (EF09CI12) Justificar a importância das unidades de conservação para a preservação da biodiversidade e do patrimônio nacional, considerando os diferentes tipos de unidades (parques, reservas e florestas nacionais), as populações humanas e atividades a eles relacionados. (EF09CI13) Propor iniciativas individuais e coletivas para a solução de problemas ambientais da cidade ou da comunidade, com base na análise de ações de consumo consciente e de sustentabilidade bem-sucedidas.

6 – Átomos e elementos químicos

(EF09CI03) Identificar modelos que descrevem a estrutura da matéria (constituição do átomo e composição de moléculas simples) e reconhecer sua evolução histórica. (EF09CI01) Investigar as mudanças de estado físico da matéria e explicar essas transformações com base no modelo de constituição submicroscópica.

7 – Ligações químicas e mudanças de estado (EF09CI03) Identificar modelos que descrevem a estrutura da matéria (constituição do átomo e composição de moléculas simples) e reconhecer sua evolução histórica.

UNIDADE 2

8 – Transformações químicas

Transformações da matéria e radiações

(EF09CI02) Comparar quantidades de reagentes e produtos envolvidos em transformações químicas, estabelecendo a proporção entre as suas massas.

(EF09CI05) Investigar os principais mecanismos envolvidos na transmissão e recepção de imagem e som que revolucionaram os sistemas de comunicação humana.

9 – Radiações e suas aplicações

(EF09CI06) Classificar as radiações eletromagnéticas por suas frequências, fontes e aplicações, discutindo e avaliando as implicações de seu uso em controle remoto, telefone celular, raio X, forno de micro-ondas, fotocélulas etc. (EF09CI07) Discutir o papel do avanço tecnológico na aplicação das radiações na medicina diagnóstica (raio X, ultrassom, ressonância nuclear magnética) e no tratamento de doenças (radioterapia, cirurgia ótica a laser, infravermelho, ultravioleta etc.).

10 – Luz e cores

(EF09CI04) Planejar e executar experimentos que evidenciem que todas as cores de luz podem ser formadas pela composição das três cores primárias da luz e que a cor de um objeto está relacionada também à cor da luz que o ilumina.

MANUAL DO PROFESSOR

XXIII

9º- ano Unidade

Capítulos

Habilidades trabalhadas (EF09CI14) Descrever a composição e a estrutura do Sistema Solar (Sol, planetas rochosos, planetas gigantes gasosos e corpos menores), assim como a localização do Sistema Solar na nossa Galáxia (a Via Láctea) e dela no Universo (apenas uma galáxia dentre bilhões).

11 – Galáxias e estrelas

UNIDADE 3

(EF09CI15) Relacionar diferentes leituras do céu e explicações sobre a origem da Terra, do Sol ou do Sistema Solar às necessidades de distintas culturas (agricultura, caça, mito, orientação espacial e temporal etc.). (EF09CI17) Analisar o ciclo evolutivo do Sol (nascimento, vida e morte) baseado no conhecimento das etapas de evolução de estrelas de diferentes dimensões e os efeitos desse processo no nosso planeta.

Galáxias, estrelas e o Sistema Solar

12 – O Sistema Solar

(EF09CI14) Descrever a composição e a estrutura do Sistema Solar (Sol, planetas rochosos, planetas gigantes gasosos e corpos menores), assim como a localização do Sistema Solar na nossa Galáxia (a Via Láctea) e dela no Universo (apenas uma galáxia dentre bilhões). (EF09CI16) Selecionar argumentos sobre a viabilidade da sobrevivência humana fora da Terra, com base nas condições necessárias à vida, nas características dos planetas e nas distâncias e nos tempos envolvidos em viagens interplanetárias e interestelares.

Ao longo das unidades, também são trabalhadas as Competências Gerais da Educação Básica18 e as Competências Específicas de Ciências da Natureza para o Ensino Fundamental19 elencadas na BNCC. As principais competências trabalhadas estão descritas nas Orientações específicas no início de cada unidade no Manual do Professor. COMPETÊNCIAS GERAIS DA EDUCAÇÃO BÁSICA 1. Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico, social, cultural e digital para entender e explicar a realidade, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva.

2. Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas.

3. Valorizar e fruir as diversas manifestações artísticas e culturais, das locais às mundiais, e também participar de práticas diversificadas da produção artístico-cultural.

4. Utilizar diferentes linguagens – verbal (oral ou visual-motora, como Libras, e escrita), corporal, visual, sonora e digital –, bem como conhecimentos das linguagens artística, matemática e científica, para se expressar e partilhar informações, experiências, ideias e sentimentos em diferentes contextos e produzir sentidos que levem ao entendimento mútuo.

5. Compreender, utilizar e criar tecnologias digitais de informação e comunicação de forma crítica, significativa, reflexiva e ética nas diversas práticas sociais (incluindo as escolares) para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos, resolver problemas e exercer protagonismo e autoria na vida pessoal e coletiva.

6. Valorizar a diversidade de saberes e vivências culturais e apropriar-se de conhecimentos e experiências que lhe possibilitem entender as relações próprias do mundo do trabalho e fazer escolhas alinhadas ao exercício da cidadania e ao seu projeto de vida, com liberdade, autonomia, consciência crítica e responsabilidade.

18 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 9- 10. 19 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 322.

XXIV

MANUAL DO PROFESSOR

COMPETÊNCIAS GERAIS DA EDUCAÇÃO BÁSICA 7. Argumentar com base em fatos, dados e informações confiáveis, para formular, negociar e defender ideias, pontos de vista e decisões comuns que respeitem e promovam os direitos humanos, a consciência socioambiental e o consumo responsável em âmbito local, regional e global, com posicionamento ético em relação ao cuidado de si mesmo, dos outros e do planeta.

9. Exercitar a empatia, o diálogo, a resolução de conflitos e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito ao outro e aos direitos humanos, com acolhimento e valorização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, seus saberes, identidades, culturas e potencialidades, sem preconceitos de qualquer natureza.

10. Agir pessoal e coletivamente com autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, tomando decisões com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários.

COMPETÊNCIAS ESPECÍFICAS DE CIÊNCIAS DA NATUREZA PARA O ENSINO FUNDAMENTAL 1. Compreender as Ciências da Natureza como empreendimento humano, e o conhecimento científico como provisório, cultural e histórico.

2. Compreender conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza, bem como dominar processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a sentir segurança no debate de questões científicas, tecnológicas, socioambientais e do mundo do trabalho, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. 3. Analisar, compreender e explicar características, fenômenos e processos relativos ao mundo natural, social e tecnológico (incluindo o digital), como também as relações que se estabelecem entre eles, exercitando a curiosidade para fazer perguntas, buscar respostas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das Ciências da Natureza.

4. Avaliar aplicações e implicações políticas, socioambientais e culturais da ciência e de suas tecnologias para propor alternativas aos desafios do mundo contemporâneo, incluindo aqueles relativos ao mundo do trabalho.

5. Construir argumentos com base em dados, evidências e informações confiáveis e negociar e defender ideias e pontos de vista que promovam a consciência socioambiental e o respeito a si próprio e ao outro, acolhendo e valorizando a diversidade de indivíduos e de grupos sociais, sem preconceitos de qualquer natureza.

6. Utilizar diferentes linguagens e tecnologias digitais de informação e comunicação para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos e resolver problemas das Ciências da Natureza de forma crítica, significativa, reflexiva e ética. 7. Conhecer, apreciar e cuidar de si, do seu corpo e bem-estar, compreendendo-se na diversidade humana, fazendo-se respeitar e respeitando o outro, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza e às suas tecnologias.

8. Agir pessoal e coletivamente com respeito, autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza para tomar decisões frente a questões científico-tecnológicas e socioambientais e a respeito da saúde individual e coletiva, com base em princípios éticos, democráticos, sustentáveis e solidários.

Seções do Livro do Estudante No início do capítulo, no boxe A questão é..., há perguntas que avaliam o conhecimento prévio do estudante sobre as ideias fundamentais que serão trabalhadas, além de despertar o interesse dele pelo conteúdo da unidade e do capítulo. Pode-se pedir ao estudante que tente responder às questões no início do estudo — mas sem cobrar, nesse momento, as respostas corretas. No fim do capítulo, a questão poderá ser retomada para avaliar a aprendizagem. Na lateral das páginas há textos complementares cuja função é apresentar a definição do conceito, a etimologia de um nome ou alguma informação extra sobre o tema discutido no texto principal. MANUAL DO PROFESSOR

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Ao longo do capítulo há seções com textos que complementam um tema abordado ou levantam alguma questão que desperta a curiosidade do estudante. Os textos podem tratar de conceitos, atitudes ou procedimentos relacionados com temas da atualidade, do cotidiano do estudante. Vários desses textos aparecem em seções, como Ciência e ambiente, Ciência e tecnologia, Ciência no dia a dia, Ciência e sociedade, Ciência e saúde, Ciência e História, Para saber mais ou em pequenas notas nas margens da página. No fim do capítulo há uma seção de atividades. O primeiro bloco — Aplique seus conhecimentos — permite familiarizar o estudante com as ideias e os termos básicos do capítulo. Essas atividades podem ser feitas depois de apresentar e discutir o tema com os estudantes. Pode-se optar por utilizar essas questões durante a aula como motivação do interesse do estudante ou, como suplemento das questões de A questão é..., usar para avaliar o conhecimento prévio dele sobre determinado assunto. Várias questões dessa seção requerem do estudante a aplicação do conhecimento obtido em novas situações, nas quais ele deve resolver problemas, interpretar tabelas, deduzir consequências do que aprendeu, estabelecer novas relações ou fazer generalizações a partir dos conceitos. Para isso, muitas vezes, o estudante terá de fazer uma leitura atenta do texto. Outras vezes, terá de relacionar os conceitos aprendidos no capítulo com o conhecimento elaborado em outros capítulos ou mesmo em anos anteriores. O professor deverá escolher o momento adequado para realizar essa atividade. Ele pode optar por utilizar essas questões durante a aula como motivação do interesse do estudante ou para avaliar o conhecimento prévio dele sobre determinado assunto, ou, ainda, após a discussão dos temas do capítulo. Algumas questões podem ser usadas também para criar situações-problema, antes ou durante o debate em sala. Nessa atividade, é importante estimular o estudante a formular hipóteses, mesmo que ele não chegue sozinho a uma elaboração final. Ele não precisa acertar de imediato a resposta. O importante é que se sinta estimulado a pesquisar, discutir com os colegas e usar a criatividade e o pensamento lógico. O professor pode decidir também que as questões de maior grau de dificuldade sejam objeto de pesquisa fora da sala de aula, mediante consulta a outras fontes de informação. A atividade Investigue, que se encontra em vários capítulos, pode exigir que o estudante realize pesquisas simples (com o auxílio de livros, revistas, aplicativos, tablets, smartphones, internet) sobre assuntos correlatos ao tema do capítulo, interprete gráficos ou tabelas, busque relações entre determinada descoberta científica e o período da história em que ela ocorreu, etc. Em algumas dessas atividades, sugere-se que o estudante peça ajuda a professores de outros componentes curriculares. O Trabalho em equipe da seção Atividades pede uma pesquisa em grupo para facilitar a aprendizagem, promovendo a interação

entre indivíduos com conhecimentos e habilidades diferentes, além de estimular a socialização, a participação, o respeito e a cooperação entre os estudantes. Quando a pesquisa for realizada em sala de aula, o professor poderá circular entre os grupos para orientá-los e esclarecer dúvidas. Algumas atividades do Trabalho em equipe têm caráter interdisciplinar. Além disso, propiciam a interação das diversas áreas do conhecimento e da cultura; promovem o desenvolvimento global do estudante, no sentido cognitivo, ético e estético; permitem relacionar os conceitos aprendidos com os temas atuais do cotidiano; incentivam as relações interpessoais, a socialização, o trabalho em equipe e a capacidade de cooperar, de se comunicar e de pesquisar. Nas atividades interdisciplinares, os professores dos componentes curriculares relacionados podem auxiliar o estudante durante a elaboração do projeto e na avaliação. Algumas vezes, nas atividades Investigue e Trabalho em equipe, os estudantes deverão organizar uma apresentação dos trabalhos para a classe e uma exposição para a comunidade escolar (estudantes, professores e funcionários da escola e pais ou responsáveis). Além disso, em alguns casos o estudante deve pesquisar se na região em que mora existe alguma universidade, museu, centro de ciências ou instituição que trate do tema trabalhado e se é possível visitar esse local. Caso isso não possa ser feito, o professor deve recomendar que pesquise na internet sites de universidades, museus e outras instituições que mantenham uma exposição virtual sobre o tema. Na maioria dos capítulos são incluídas atividades De olho no texto ou as variações De olho na notícia, De olho nos quadrinhos, De olho na música, De olho na imagem, nas quais é apresentado um texto extraído de jornal, livro, revista, ou letra de canção, ou imagem que se relacione com o tema do capítulo e questões de interpretação, comparação, aplicação de conhecimentos aprendidos no capítulo, entre outras sugestões. Finalmente, nas atividades do Aprendendo com a prática são propostas práticas em laboratório ou situações que simulam observações ou experimentos científicos. Nessa atividade, como em todo o processo de ensino-aprendizagem, o professor deve buscar o envolvimento do estudante. Para isso, poderá usar, entre outras estratégias, as perguntas incluídas no fim de cada experimento sugerido. Nessas questões pede-se ao estudante que interprete o que aconteceu, encontre explicações ou aplique as conclusões a novas situações. Se julgar mais eficaz, o professor pode, por exemplo, solicitar ao estudante que faça uma previsão sobre o experimento que será realizado. A previsão do estudante deverá ser discutida. Pode-se ainda pedir ao estudante que tente explicar o resultado do experimento primeiro à luz da própria concepção e, depois, à luz da concepção científica, seguindo-se uma discussão sobre qual das abordagens é a mais adequada para explicar o fenômeno em questão20.

20 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Ciências Naturais. Brasília, DF, 1998. p. 28.

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Além disso, conforme orienta a BNCC21 em relação ao processo investigativo, ele: [...] deve ser entendido como elemento central na formação dos estudantes, em um sentido mais amplo, e cujo desenvolvimento deve ser atrelado a situações didáticas planejadas ao longo de toda a educação básica, de modo a possibilitar aos estudantes revisitar de forma reflexiva seus conhecimentos e sua compreensão acerca do mundo em que vivem. […]

É importante lembrar que a atividade em grupo na montagem do experimento e na análise dos resultados propicia a participação ativa dos estudantes e a troca fecunda de informações. As atividades do Aprendendo com a prática em laboratório devem obedecer a normas de segurança. Devem ser evitados experimentos com fogo, mas, caso sejam realizados, as instruções devem ser claras e alguns procedimentos não devem ser realizados pelos estudantes ou, se realizados, devem ser supervisionados e executados com o auxílio do professor para garantir a integridade física deles. Cabe ao professor acompanhar com atenção o trabalho dos estudantes e vistoriar previamente os equipamentos de segurança da escola. Os experimentos com produtos químicos também devem ser feitos sob a supervisão do professor, em local apropriado e com proteção adequada, evitando-se o uso de substâncias tóxicas ou corrosivas, como ácidos e bases fortes ou corrosivos. Os experimentos com eletricidade devem utilizar apenas pilhas e baterias com corrente contínua e com, no máximo, 9V de tensão. Não devem ser feitos experimentos com sangue humano, e as observações de tecidos humanos só podem ser realizadas com material previamente fixado. Convém lembrar também que: • todos os frascos de reagentes devem ter etiqueta de identificação; • deve-se lavar a aparelhagem antes e depois do uso e guardá-la em local adequado; • o manuseio e a estocagem de objetos de vidro e termômetros devem receber cuidado especial; • deve-se recomendar aos estudantes que não misturem substâncias desconhecidas nem realizem experimentos sem consultar o professor (o uso de quantidades mínimas de reagentes é recomendado tanto por razões de segurança quanto ambientais); • é essencial manter um estojo de primeiros socorros na escola e contar com pessoas preparadas para utilizá-lo em caso de emergência.

A avaliação No processo educacional, a avaliação deve ser compreendida como mais um recurso para auxiliar o professor no processo ensino-aprendizagem; por esse motivo ela deve ser planejada de forma a respeitar o desenvolvimento cognitivo dos estudantes, estar de acordo com a prática pedagógica adotada pelo professor em suas aulas e atender a proposta curricular da escola. Conforme consta no art. 32 da Resolução CNE/CEB n. 722, a avaliação deve:

I – assumir um caráter processual, formativo e participativo, ser contínua, cumulativa e diagnóstica, com vistas a: a) identificar potencialidades e dificuldades de aprendizagem e detectar problemas de ensino; b) subsidiar decisões sobre a utilização de estratégias e abordagens de acordo com as necessidades dos alunos, criar condições de intervir de modo imediato e a mais longo prazo para sanar dificuldades e redirecionar o trabalho docente; c) manter a família informada sobre o desempenho dos alunos; d) reconhecer o direito do aluno e da família de discutir os resultados de avaliação, inclusive em instâncias superiores à escola, revendo procedimentos sempre que as reivindicações forem procedentes. II – utilizar vários instrumentos e procedimentos, tais como a observação, o registro descritivo e reflexivo, os trabalhos individuais e coletivos, os portfólios, exercícios, provas, questionários, dentre outros, tendo em conta a sua adequação à faixa etária e às características de desenvolvimento do educando; III – fazer prevalecer os aspectos qualitativos da aprendizagem do aluno sobre os quantitativos, bem como os resultados ao longo do período sobre os de eventuais provas finais, tal com determina a alínea “a” do inciso V do art. 24 da Lei nº 9.394/96; IV – assegurar tempos e espaços diversos para que os alunos com menor rendimento tenham condições de ser devidamente atendidos ao longo do ano letivo; V – prover, obrigatoriamente, períodos de recuperação, de preferência paralelos ao período letivo, como determina a Lei no 9.394/96; VI – assegurar tempos e espaços de reposição dos conteúdos curriculares, ao longo do ano letivo, aos alunos com frequência insuficiente, evitando, sempre que possível, a retenção por faltas; VII – possibilitar a aceleração de estudos para os alunos com defasagem idade-série.

Dessa forma, o processo avaliativo deve ir além da simples atribuição de notas ou conceitos de atividades planejadas como provas ou questionários: ele deve adotar outras estratégias avaliativas que permitam ao professor mensurar o progresso do desempenho em situações do cotidiano escolar. Além disso, a avaliação não deve ser realizada somente no fim do curso ou depois de completada uma unidade do componente curricular. Ela pode ser usada também como um pré-teste, no início do curso ou de algum tópico, para descobrir o que os estudantes sabem ou o que eles ignoram e qual a concepção prévia que têm sobre o tema a ser tratado. Dessa forma, o professor poderá fazer a avaliação regularmente, ao longo dos tópicos desenvolvidos, com o objetivo de orientar-se em relação ao que vai fazer em seguida. O professor deve avaliar não apenas a aprendizagem conceitual, mas também a aprendizagem de procedimentos e atitudes. Para isso, as avaliações procedimentais e atitudinais podem ser realizadas durante as atividades em grupo, atividades práticas, como dramatizações, pesquisas, leituras, etc. ou experimentos e observações de laboratório. Na prática de laboratório, pode observar como o estudante manipula os equipamentos, se está atento

21 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 32. 22 BRASIL. Ministério da Educação – Resolução CNE/CEB n. 7, 2010. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/dmdocuments/rceb007_10.pdf>. Acesso em: 15 set. 2018.

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às regras de segurança(23,24), como interage com os seus colegas de grupo, se segue o passo a passo dos experimentos e como organiza a bancada, após o término do experimento, e assim por diante. Nas atividades em grupo, outra possibilidade de avaliação é atribuir notas ou conceitos individuais e para o grupo. Assim, em uma atividade de seminário, na qual os estudantes tenham de realizar uma pesquisa e posteriormente uma apresentação, pode-se observar se o grupo utilizou os recursos disponíveis para a pesquisa e como cada estudante coopera com os colegas, ajudando na seleção das informações relevantes para o tema, e se todos os membros do grupo estão aptos a responder às questões sobre o tema. Pode-se aproveitar esse momento e avaliar também se os expositores são capazes de expor suas ideias e de defender seus pontos de vista com argumentos ao mesmo tempo que respeitam as ideias alheias, além de responder às dúvidas que possam surgir durante a apresentação. As atividades apresentadas no fim de cada capítulo podem ser utilizadas como avaliação oral ou escrita, individual ou em grupo, possibilitando desenvolver as habilidades e as competências descritas na BNCC. É importante que o professor não se preocupe apenas em

diagnosticar o que o estudante aprendeu sobre teorias, fatos e conceitos, mas, sobretudo, que verifique se o estudante é capaz de aplicar o que aprendeu à resolução de problemas variados; se está apto a transpor o conhecimento adquirido para novas situações; se ele adquiriu habilidades e competências para analisar situações complexas e propor soluções apropriadas, além de saber criticar hipóteses e teorias infundadas no discurso científico. Além disso, no decorrer dos capítulos da referida unidade, são sugeridas atividades de leitura que podem complementar o aprendizado dos conteúdos relevantes. O professor pode também fazer uso dessas sugestões de leitura e utilizá-las como estratégia complementar de aprendizagem. Dessa forma, as atividades finais do capítulo não esgotam as opções de que o professor pode dispor para mensurar o aprendizado dos estudantes; assim, deve-se considerar outras possibilidades, como a confecção de quadros-murais com notícias e imagens de jornais e revistas, as feiras de Ciências, as excursões e visitas a museus, bibliotecas, postos de saúde e centros de pesquisa, dentre outras opções a que o professor poderá recorrer25.

6 Sugestões de leitura para o professor A eficácia do processo de ensino-aprendizagem depende, entre outros fatores, de um conhecimento adequado, da parte do professor, sobre os temas presentes no material didático desta coleção e que serão trabalhados com os estudantes, além de estratégias pedagógicas utilizadas em sala de aula. Por isso, são apresentados a seguir livros, artigos e documentos que podem ajudá-lo a aprimorar seus conhecimentos, tanto na área pedagógica quanto nos temas de Ciências que aparecem neste volume. Deve-se enfatizar, no entanto, que é recomendado adequar os conhecimentos adquiridos nessas leituras ao nível cognitivo do

estudante e ao processo específico de ensino-aprendizagem desenvolvido durante o ano letivo. É importante que o professor conheça os principais documentos públicos nacionais que orientam o ensino de Ciências para o Ensino Fundamental e que estão disponíveis em: <http://portal. mec.gov.br/conselho-nacional-de-educacao/base-nacionalcomum-curricular-bncc>. Acesso em: 25 set. 2018. BRASIL. Estatuto da Criança e do Adolescente (Lei n. 8.069/ 1990). Diário Oficial da União. Brasília, DF, 1990. _________. Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDBEN, Lei n. 9.394/1996). Brasília, DF: MEC, 1996.

23 Para sugestões de condução de atividades práticas, consulte: ANGOTTI, J. A.; DELIZOICOV, D.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de Ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez, 2009. BIZZO, N. Ciências: fácil ou difícil? São Paulo: Ática, 2008. CAMPOS, M. C. da C.; NIGRO, R. G. Didática de Ciências: o ensino-aprendizagem como investigação. São Paulo: FTD, 1999. CARVALHO, A. M. P. de (Org.) et al. Ensino de Ciências: unindo a pesquisa e a prática. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2004. FOREMAN, J.; WARD, H.; HEWLETT, C.; RODEN, J. Ensino de Ciências. Porto Alegre: Artmed, 2010. GROSSO, A. B. Eureka: práticas de Ciências para o Ensino Fundamental. São Paulo: Cortez, 2003. KRASILCHICK, M. Prática de ensino de Biologia. 4. ed. São Paulo: Edusp, 2004. NARDI, R.; BASTOS, F.; DINIZ, R. E. Pesquisas em ensino de Ciências: contribuições para a formação de professores. São Paulo: Escrituras, 2004. POZO, J. I. (Org.). A solução de problemas: aprender a resolver, resolver para aprender. Porto Alegre: Artmed, 1998. 24 As normas de segurança para atividades experimentais estão em: BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Ciências Naturais. Brasília, DF, 1998. p. 124-125. 25 Sobre avaliação, consulte: ALMEIDA, F. J. de (Org.). Avaliação em debate no Brasil e na França. São Paulo: Cortez/Educ, 2005. BALZAN, N. C.; SOBRINHO, J. D. Avaliação institucional: teoria e experiências. 2. ed. São Paulo: Cortez, 2000. ESTEBAN, M. T. (Org.). Avaliação: uma prática em busca de novos sentidos. 5. ed. Rio de Janeiro: DP&A, 2004. FREITAS, L. C. de (Org.). Questões de avaliação educacional. Campinas: Komedi, 2003. HADJI, C. Avaliação desmistificada. Porto Alegre: Artmed, 2001. FRANCO, C. (Org.). Avaliação, ciclos e promoção na educação. Porto Alegre: Artmed, 2001. LUCKESI, C. C. Avaliação da aprendizagem escolar. 17. ed. São Paulo: Cortez, 2005. MORETTO, V. P. Prova: um momento privilegiado de estudo − não um acerto de contas. Rio de Janeiro: DP&A, 2002. PERRENOUD, P. As competências para ensinar no século XXI: a formação dos professores e o desafio da avaliação. Porto Alegre: Artmed, 2002. SANT’ANA, I. M. Por que avaliar? Como avaliar? Critérios e instrumentos. 9. ed. Petrópolis: Editora Vozes, 1995. SILVA, J. F.; HOFFMANN, J.; ESTEBAN, M. T. (Org.). Práticas avaliativas e aprendizagens significativas em diferentes áreas do currículo. 6. ed. Porto Alegre: Mediação, 2008. SOUSA, C. P. de (Org.). Avaliação do rendimento escolar. 11. ed. Campinas: Papirus, 2003.

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MANUAL DO PROFESSOR

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Interdisciplinaridade CARLOS, J. G. Interdisciplinaridade no ensino médio: desafios e potencialidades. 2007. 171 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências) – Universidade de Brasília, Brasília, 2007. FAZENDA, I. (Org.). Práticas interdisciplinares na escola. 2. ed. São Paulo: Cortez, 1993.

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7 Orientações gerais para o 6o ano Na tabela a seguir estão apresentados os conteúdos de cada capítulo e uma sugestão de divisão do conteúdo por bimestres. Bimestre

Capítulo

1 – A estrutura do planeta e a litosfera

2 – Litosfera: o solo

1 3 – Hidrosfera: água no planeta Terra

4 – A atmosfera e a biosfera

5 – Terra: uma esfera em movimento no espaço

6 – A célula

7 – Os níveis de organização dos seres vivos

8 – O sistema nervoso

9 – Interação do organismo com o ambiente

10 – Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso

11 – Substâncias e misturas

12 – Tratamento de água e esgoto

13 – Materiais sintéticos e os resíduos sólidos

Conteúdo 1. Estrutura da Terra 2. Camadas da Terra 3. Litosfera 4. Os fósseis 5. Os recursos minerais 1. O que existe no solo 2. Os tipos de solo 3. A preparação do solo 4. Problemas na conservação do solo 1. A água no planeta 2. Mudanças de estado físico 3. O ciclo da água 1. A atmosfera 2. A pressão atmosférica 3. Biosfera 4. A importância da biodiversidade 1. A forma da Terra 2. Os movimentos da Terra 1. Conhecendo a célula 2. O microscópio 3. A teoria celular 4. Da célula ao organismo 5. Procariontes e eucariontes 1. Os níveis de organização dos animais 2. Os níveis de organização das plantas 3. O sistema digestório 4. O sistema respiratório 5. O sistema cardiovascular 6. O sistema urinário 7. O sistema endócrino 1. Os neurônios e o impulso nervoso 2. A organização do sistema nervoso 3. Sistema nervoso: problemas e cuidados 4. Substâncias psicoativas: drogas 1. O sistema sensorial 2. Visão 3. Audição e equilíbrio 4. Olfato, gustação e tato 1. O esqueleto humano 2. Os músculos 3. A saúde do sistema locomotor 4. Sistema nervoso, músculos e esqueleto em outros animais 1. Identificação de substâncias puras 2. Misturas homogêneas e heterogêneas 3. Separação dos componentes de uma mistura 4. Transformações químicas 1. Tratamento da água 2. Tratamento do esgoto 1. Os materiais sintéticos 2. Tecnologia e alimentação 3. Resíduos sólidos

A seguir estão listadas algumas sugestões de leitura para o trabalho no 6o ano. MANUAL DO PROFESSOR

XXXI

8 Sugestões de leitura para o trabalho no 6o ano

Unidade 1 – O planeta Terra BRANCO, S. M. Energia e meio ambiente. 2. ed. reform. São Paulo: Moderna, 2008. (Polêmica). CAMDESSUS, M. et al. Água: oito milhões de mortos por ano, um escândalo mundial. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2006. CLARKE, R.; KING, J. O atlas da água: o mapeamento completo do recurso mais precioso do planeta. São Paulo: Publifolha, 2005. DASHEFSKY, H. S. Dicionário de ciência ambiental: um guia de A a Z. 3. ed. São Paulo: Gaia, 2001. DOWBOR, L.; TAGNIN, R. A. (Org.). Administrando a água como se fosse importante: gestão ambiental e sustentabilidade. São Paulo: Senac, 2005. FARIA, R. P. (Org.). Fundamentos da Astronomia. 10. ed. São Paulo: Papirus, 2009. _________. Visão para o Universo. 4. ed. São Paulo: Ática, 1994. (De olho na Ciência). FERREIRA, A. G. Meteorologia prática. São Paulo: Oficina de Textos, 2006. GASPAR, A. Experiências de Ciências. São Paulo: Ática, 2005. IBGE. Vocabulário Básico de Recursos Naturais e Meio Ambiente. 2. ed. Rio de Janeiro: IBGE, 2004. Disponível em: <www.ibge. gov.br/home/presidencia/noticias/vocabulario.pdf>. Acesso em: mar. 2015. _________ (Org.). Biodiversidade. 2. ed. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 2001. LEPSCH, I. F. Formação e conservação dos solos. 2. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. MIILER JR., G. T. Ciência ambiental. São Paulo: Cengage Learning, 2008. MOURÃO, R. R. F. O livro de ouro do Universo. New York: Harper Collins, 2016. NARDI, R.; LANGHI, R. Educação de Astronomia – Educação para a Ciência – Repensando a formação dos professores. v. 11. São Paulo: Escrituras, 2012. PRESS, F. et al. Para entender a Terra. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. REBOUÇAS, A. C. Uso inteligente da água. São Paulo: Escrituras, 2004. REBOUÇAS, A. C.; BRAGA, B.; TUNDISI, J. G. (Org.). Águas doces no Brasil – capital ecológico, uso e conservação. 3. ed. São Paulo: Escrituras, 2006. REICHARDT, K.; TIMM, L. C. Solo, planta e atmosfera: conceitos, processos e aplicações. São Paulo: Manole, 2003. TEIXEIRA, W. et al. Decifrando a Terra. 2. ed. São Paulo: Nacional, 2009. TELLES, D. D.; COSTA, GUIMARÃES, R. H. P. (Org.). Reúso da água: conceitos, teorias e práticas. São Paulo: Blucher, 2007. TOLENTINO, M.; ROCHA FILHO, R. C.; SILVA, R. R. da. A atmosfera terrestre. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2004. (Polêmica).

Unidade 2 – Vida: interação com o ambiente ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia celular. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. XXXII

MANUAL DO PROFESSOR

ANTON, D. M. Drogas: conhecer e educar para prevenir. São Paulo: Scipione, 2000. AQUINO, J. G. (Org.). Drogas na escola: alternativas teóricas e práticas. São Paulo: Summus, 2000. BRAUN, I. M. Drogas: perguntas e respostas. São Paulo: MG Editores, 2007. CAVALIERI, A. L.; EGYPTO, A. C. Drogas e prevenção: a cena e a reflexão. São Paulo: Saraiva, 2002. CONSTANZO, L. S. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014. COTRIM, B. C. Drogas: mitos e verdades. São Paulo: Ática, 2004. DAVIES, A. et al. Anatomia e fisiologia humana. Porto Alegre: Artmed, 2003. GARTNER, L. P.; HIATT, J. L. Tratado de Histologia em cores. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de fisiologia médica. 12. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia básica. 12. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. LOWE, J. N.; STEVENS, A. Histologia humana. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016. REECE, J. B. et al. Biologia de Campbell. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. SADAVA, D. et al. Vida: a ciência da Biologia. Célula e hereditariedade. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. v. 1. _________. Vida: a ciência da Biologia. Evolução, diversidade e Ecologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. v. 2. _________. Vida: a ciência da Biologia. Plantas e animais. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. v. 3. TORTORA, G. J. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012.

Unidade 3 – A matéria e suas transformações ANTUNES, M. T. Ser protagonista Química, 2. ed. 3v. São Paulo: Edições SM, 2013. BITTENCOURT, C.; PAULA, M. A. S. de. Tratamento de água e efluentes: fundamentos de saneamento ambiental e gestão de recursos hídricos. São Paulo: Érica, 2014. FONSECA, M. R. M. Química. 3v. São Paulo: Ática, 2013. MORTIMER, E. F.; MACHADO, A. H. Química. 3 v. São Paulo: Scipione, 2013. PHILIPPI, Jr. A. Política Nacional, Gestão e Gerenciamento de Resíduos Sólidos. São Paulo: Manole, 2012. _________; GALVÃO Jr. A. De C. Gestão do Saneamento Básico: abastecimento de água e esgotamento sanitário. São Paulo: Manole, 2012. SANTOS, L. P.; MÓL G. et al. Coleção química cidadã. 2. ed. São Paulo: AJS, 2013.

Fernando Gewandsznajder 3a EDIÇÃO SÃO PAULO, 2018

Helena Pacca Bacharela e licenciada em Ciências Biológicas pelo Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (USP) Experiência com edição de livros didáticos de Ciências e Biologia

Ensino Fundamental - Anos Finais

CIENCIAS COMPONENTE CURRICULAR: CIÊNCIAS

MANUAL DO PROFESSOR

Direção geral: Guilherme Luz Direção editorial: Luiz Tonolli e Renata Mascarenhas Gestão de projeto editorial: Mirian Senra Gestão de área: Isabel Rebelo Roque Coordenação: Fabíola Bovo Mendonça Edição: Daniela Teves Nardi, Lucas Augusto Jardim, Marcia M. Laguna de Carvalho, Sabrina Nishidomi (editores), Aline Tiemi Matsumura, Allan Saj Porcacchia, Flávia Maria Mérida Ramoneda (assist.) Consultoria técnica: Nina Nazario Gerência de produção editorial: Ricardo de Gan Braga Planejamento e controle de produção: Paula Godo, Roseli Said e Márcia Pessoa Revisão: Hélia de Jesus Gonsaga (ger.), Kátia Scaff Marques (coord.), Rosângela Muricy (coord.), Ana Curci, Ana Maria Herrera, Ana Paula C. Malfa, Arali Gomes, Carlos Eduardo Sigrist, Célia Carvalho, Cesar G. Sacramento, Daniela Lima, Diego Carbone, Gabriela M. Andrade, Heloísa Schiavo, Hires Heglan, Luciana B. Azevedo, Luiz Gustavo Bazana, Maura Loria, Patricia Cordeiro, Raquel A. Taveira, Rita de Cássia C. Queiroz, Sandra Fernandez; Amanda T. Silva e Bárbara de M. Genereze (estagiárias) Arte: Daniela Amaral (ger.), André Gomes Vitale (coord.) e Renato Neves (edição de arte) Diagramação: Estudo Gráfico Design Iconografia: Sílvio Kligin (ger.), Roberto Silva (coord.), Monica de Souza (pesquisa iconográfica) Licenciamento de conteúdos de terceiros: Thiago Fontana (coord.), Luciana Sposito e Angra Marques (licenciamento de textos), Erika Ramires, Flávia Andrade Zambon, Luciana Pedrosa Bierbauer, Luciana Cardoso e Claudia Rodrigues (analistas adm.) Tratamento de imagem: Cesar Wolf e Fernanda Crevin Ilustrações: Adilson Secco, Casa de Tipos, Claudio Chyio, David Iizuka, Hiroe Saaki, Ilustranet, Ingeborg Asbach, Joel Bueno, Julio Dian, KLN Artes Gráficas, Lápis 13B, Luis Moura, Luiz Rubio, Mario Kanno, Mauro Nakata, Samuel 13B e Paulo Cesar Pereira Cartografia: Eric Fuzii (coord.), Robson Rosendo da Rocha (edit. arte) Design: Gláucia Correa Koller (ger.), Adilson Casarotti (proj. gráfico e capa) Gustavo Vanini e Tatiane Porusselli (assist. arte) Foto de capa: Minden Pictures RM/Getty Images Todos os direitos reservados por Editora Ática S.A. Avenida das Nações Unidas, 7221, 3o andar, Setor A Pinheiros – São Paulo – SP – CEP 05425-902 Tel.: 4003-3061 www.atica.com.br / editora@atica.com.br Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Gewandsznajder, Fernando Teláris ciências, 6º ano : ensino fundamental, anos finais / Fernando Gewandsznajder, Helena Pacca. -- 3. ed. - São Paulo : Ática, 2018.

Suplementado pelo manual do professor. Bibliografia. ISBN: 978-85-08-19137-6 (aluno) ISBN: 978-85-08-19138-3 (professor)

1. Ciências (Ensino fundamental). I. Pacca, Helena. II. Título.

2018-0083

CDD: 372.35

Julia do Nascimento - Bibliotecária - CRB - 8/010142 2018 Código da obra CL 713506 CAE 631677 (AL) / 631678 (PR) 3a edição 1a impressão

Impressão e acabamento

MANUAL DO PROFESSOR

Apresenta•‹o Caro(a) estudante, Você vai começar agora um caminho muito especial. Ao longo desse caminho, você vai descobrir que estudar Ciências não é decorar nomes, mas sim entender como e por que as coisas acontecem. Com essa compreensão, você vai reconhecer que é cada vez maior sua capacidade de entender o mundo e a si mesmo. E, com seu desenvolvimento, cresce também sua habilidade de colaborar com sua família e com a comunidade. Na primeira unidade, vamos investigar o planeta Terra: como ele é por dentro e por fora, com as rochas, o solo, o ar e a água. Também vamos conhecer melhor como a Terra se movimenta no espaço. Essa busca por respostas vai ajudar na compreensão de muita coisa que você observa no seu dia a dia. Ao estudar a estrutura da Terra, você também terá contato com técnicas e profissões que poderão fazer parte do seu futuro. Na segunda unidade deste livro, você vai entender melhor como os seres humanos e os demais organismos se relacionam com o ambiente nas mais diversas situações. Esse conhecimento vai torná-lo mais apto a compreender seu próprio corpo e a cuidar de sua saúde. Entender nosso organismo vai prepará-lo para resolver problemas e lidar com desafios que você vai encontrar em sua vida pessoal. O estudo da terceira e última unidade do 6o ano traz questões importantes sobre as maneiras como o ser humano transforma o mundo ao seu redor. Vamos descobrir o que é a Química e o que pode ser feito a partir do conhecimento nessa área. Vamos refletir também sobre os impactos que essas transformações podem causar no ambiente e o que você pode fazer para reduzi-los, colaborando com a sociedade e preservando o planeta para as gerações futuras. Vamos lá? Os autores

MANUAL DO PROFESSOR

CONHEÇA SEU LIVRO Este livro é dividido em três unidades, subdivididas em capítulos.

Abertura da unidade Apresenta uma imagem e um breve texto de introdução dos temas abordados. Além disso, traz questões que relacionam os conteúdos abordados a competências que você vai desenvolver ao longo do estudo da unidade.

Juergen Faelchle/Shutterstock

O planeta Terra

UNIDADE

CAPÍTULO

A célula

Em uma conferência, no ano de 1996, o astrônomo, escritor e divulgador científico estadunidense Carl Sagan (1934-1996) lembrou que a Terra é a nossa casa – local de moradia dos seres humanos – e, pelo que sabemos até o momento, é o único planeta que abriga vida. Sagan lembrou, ainda, que é nossa responsabilidade sermos mais amáveis uns com os outros e protegermos o único lar que conhecemos. Nesta unidade vamos conhecer um pouco sobre o planeta Terra e seu movimento no espaço.

14 Você já visitou um museu ou planetário? Gosta de fazer visitas virtuais a museus de ciência? Está habituado a assistir a documentários sobre ciência?

Dr. Gopal Murti/SPL/Latinstock

24 Você tem o hábito de assistir a vídeos na internet? Que temas você acha mais interessantes? Esses vídeos são mais informativos ou servem apenas de passatempo? 34 Pense nos objetos de seu dia a dia, como roupas, livros e brinquedos. De onde vêm os materiais usados para fabricá-los? O que você faz com esses objetos quando não precisa mais deles?

Representação da Terra vista do espaço. (Cores fantasia.)

6.1 Células da mucosa da boca vistas ao microscópio óptico (aumento de cerca de 5 910 vezes; coloridas artificialmente).

Abertura dos capítulos Todos os capítulos se iniciam com uma imagem e um texto introdutório que vão prepará-lo para as descobertas que você fará no decorrer do seu estudo.

» O que há no interior de cada célula? » Como uma única célula dá origem a todas as células do nosso corpo?

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

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A questão é...

Para saber mais A água doce no mundo As principais fontes de água doce para conAquífero Guarani sumo humano são os rios, os lagos e os lençóis de água (ou freáticos). O problema é que a 55º O distribuição da água doce no mundo é muito OCEANO ATLÂNTICO irregular: boa parte dela está longe das áreas Equador mais populosas. Por isso a água é escassa em 0º várias regiões do planeta. O Brasil tem em torno de 12% do total de água doce superficial (a água de rios e lagos) do planeta. Além disso, possui uma das maiores reservas de água doce subterrânea do mundo, o aquífero Guarani, que está localizado MT a uma profundidade entre 50 m e 1 500 m. GO Com 1,2 milhão de quilômetros quadrados, o aquífero passa por baixo de oito estados braMG OCEANO MS sileiros, além de mais três países: Paraguai, PACÍFICO PARAGUAI SP Uruguai e Argentina. É como uma esponja ginio de Capricór Trópico PR gante constituída de arenito – uma rocha N porosa e absorvente –, confinado sob centeSC ARGENTINA RS nas de metros de rochas impermeáveis. Veja L O Potencial de águas a figura 3.4. S subterrâneas maior que 10 m3/h Também no Brasil a distribuição de água 0 500 1 000 km URUGUAI Aquífero Guarani doce não é uniforme, se considerarmos sua disponibilidade em relação à população. Isso Fonte: elaborado com base em OEA. Aquífero Guarani: programa estratégico de ação. [s.l.], jan. 2009, p. 129, 141-143. quer dizer que há muita água em lugares com poucos habitantes, e vice-versa. Analise os 3.4 dados da tabela da figura 3.5 (valores aproximados), e veja como ficam os dados da tabela no gráfico Relação entre população de barras da figura 3.6. Nesse tipo de gráfico, quanto maior o e disponibilidade de água comprimento de uma barra, maior o valor que ela representa.

10/21/18 2:32 PM

Apresenta perguntas sobre os conceitos fundamentais do capítulo. Tente responder às questões no início do estudo e volte a elas ao final do capítulo. Será que as suas ideias vão se transformar?

Ciência e História A origem da agricultura

Região

População (em %)

Quantidade de água (em %)

Norte

Nordeste

Sudeste

Sul

Centro-Oeste

3.5

70 60 50 40

População Quantidade de água

30 20 10

Fonte: elaborado com base em Agência Nacional de Água. Atlas Brasil. Disponível em: <http://atlas.ana.gov.br/Atlas/downloads/atlas/Resumo% 20Executivo/Atlas%20Brasil%20-%20Volume%201%20-%20Panorama% 20Nacional.pdf>. Acesso em: 16 set. 2018.

l te roste ste Su nt este Nor orde de Ce -O Su N Região

Fonte: elaborado com base em Agência Nacional de Água. Atlas Brasil. Disponível em: <http://atlas.ana.gov.br/Atlas/ downloads/atlas/Resumo%20Executivo/Atlas%20Brasil% 20-%20Volume%201%20-%20Panorama%20Nacional. pdf>. Acesso em: 16 set. 2018.

3.6

UNIDADE 1 • O planeta Terra

055-065_6TCieg20At_U1cap3.indd 58

Luciola Zvarick/Pulsar Imagens

Seções Não deixe de ler as seções que aparecem ao longo dos capítulos. Elas contêm informações atualizadas que contextualizam o tema abordado no capítulo e demonstram a importância, as aplicações e as interações da ciência com outras áreas do conhecimento. As seções relacionam ciência a: • ambiente; • História; • saúde; • dia a dia; • tecnologia; • sociedade.

Comparação entre porcentagem da população e porcentagem da água disponível em cada região do Brasil

Os estudos sobre a evolução humana indicam que, há cerca de 20 mil anos, as populações viviam apenas da caça, da pesca e da coleta de frutos, sementes e raízes disponíveis na natureza, obtidos do ambiente natural, sem cultivo. Em geral, eram grupos nômades, o que significa que viviam mudando de área à medida que os recursos locais se esgotavam. Ao longo do tempo, descobriu-se que certas sementes podiam ser plantadas. Começou então o cultivo de plantas e a domesticação de animais. Com isso, uma população muito maior pôde ser alimentada. É difícil dizer exatamente quando a agricultura começou. Ela deve ter se originado há cerca de 9 mil anos em diversas regiões do planeta, variando de acordo com os recursos locais: na antiga Mesopotâmia (onde hoje se encontram o Iraque, o Kuwait, a Síria e o sul da Turquia), mais exatamente nos vales dos rios Tigre e Eufrates (cultivo de trigo, ervilha, linho e uva); no vale do rio Nilo, no Egito (cultivo de trigo, entre outros); na América do Sul, nos Andes (quinoa, amendoim, batata, algodão, tomate, abacaxi, pimenta, mandioca, seringueira, etc.); na América Central (milho, mandioca, feijão, abacate, tomate, cacau, etc.); além de registros na China e na Índia. Com o contínuo crescimento da população e a queda da fertilidade dos solos, novas técnicas de cultivo foram sendo criadas, como a rotação de culturas (será explicada na página seguinte), o uso de fertilizantes e de defensivos agrícolas, o melhoramento genético de plantas, etc. No Brasil, antes da chegada dos portugueses, os povos nativos já cultivavam milho, batata-doce, abóbora, mandioca, entre outras plantas. Há mais de 8 mil anos, eles já sabiam retirar substâncias tóxicas da raiz de uma variedade de mandioca, a mandioca-brava, tornando-a comestível. A variedade que chega ao comércio atualmente é a mandioca de mesa (conhecida popularmente como macaxeira, aipim ou mandioca-mansa) que não possui substâncias tóxicas. Veja a figura 2.13.

Banco de imagens/Arquivo da editora

A questão é... » Você já sabia da existência das células? Como podemos verificar se elas existem?

Banco de imagens/Arquivo da editora

102

10/21/18 3:38 PM

Porcentagem

010-035_6TCieg20At_U1cap1.indd 10-11 Você já pensou sobre o que acontece com seu corpo quando você fica resfriado? Nosso corpo não funciona normalmente quando está doente: ficamos indispostos, sentimos dores, o apetite é alterado, entre outras reações. Por que será que isso acontece? Há cerca de trezentos anos os cientistas descobriram algo surpreendente: os seres vivos são formados por pequenas estruturas vivas, as células. Veja a figura 6.1. É o trabalho conjunto dessas unidades estruturais que possibilita todas as atividades que os seres vivos realizam. Estudando as células, os pesquisadores descobriram que, quando há problemas em seu funcionamento, o corpo pode adoecer. O estudo dessas pequenas estruturas nos ajuda, portanto, a compreender melhor a origem das doenças e a cuidar melhor da nossa saúde. As descobertas sobre as características e os mecanismos de funcionamento das células acabaram também facilitando a pesquisa de novos medicamentos e tecnologias. Vamos conhecer agora como é o funcionamento das células.

10/21/18 2:39 PM

Para saber mais Traz conteúdo complementar, aprofundando os conteúdos estudados no capítulo. 2.13 Mulheres da etnia Waurá da aldeia Piyulaga descascando mandioca-brava para a produção de beiju, também conhecido como goma ou tapioca. Parque Indígena do Xingu, Gaúcha do Norte (MT), 2016.

UNIDADE 1 • O planeta Terra

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MANUAL DO PROFESSOR

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002

Glossário

1 Conhecendo a célula As plantas, os seres humanos e os outros animais são formados por muitas células e por isso são chamados seres multicelulares, também conhecidos como pluricelulares. Calcula-se que no corpo de um ser humano adulto haja, em média, cerca de 30 trilhões de células. Existem também seres formados por uma única célula: são os chamados seres unicelulares, como a ameba da figura 6.2.

Multicelular: vem do latim multi, que significa “muitos”, + celular.

6.2 Ameba vista ao microscópio eletrônico de varredura. Esse tipo de microscópio consegue obter imagens ampliadas em até 300 mil vezes. As imagens obtidas são então coloridas artificialmente para evidenciar seus detalhes. As amebas são seres vivos unicelulares que, em geral, medem cerca de 0,7 mm de diâmetro.

u/S

o Phot nce cie

nstoc k

Unicelular: vem do latim uni, que significa “um”, + celular. Zigoto: célula que dá origem a todas as células do nosso corpo. Também é conhecido como célula-ovo. Microscópio óptico: micro, em grego, significa “pequeno”; e skopos, “olhar”. Óptico vem do grego optikos, “que tem relação com a visão”.

O nome científico identifica uma espécie independentemente do idioma de um texto. Você já leu sobre isso no capítulo 4 e aprenderá mais no 7o ano, quando estudarmos os grupos de seres vivos.

Informações complementares

ESG/Arquivo da editora

Claude Nur idsa ny &

M ari e

A maioria das células mede menos que a décima parte de um milímetro; no entanto, algumas, como o zigoto humano, chegam a atingir essa medida. Como é possível estudar estruturas tão pequenas como as células? Por causa do seu tamanho, as células devem ser estudadas por meio de instrumentos que permitam sua visualização, como o microscópio óptico, também chamado microscópio de luz. Esse tipo de microscópio tem várias lentes de aumento que ampliam a imagem da célula, como veremos adiante. Além do microscópio, técnicas como a aplicação de corantes são empregadas para permitir o estudo das células e de suas estruturas. Foi com a ajuda do microscópio que os cientistas descobriram a existência da célula. Observe na figura 6.3 células de uma planta aquática, a elódea (o nome científico dessa espécie de planta é Egeria densa). Librar y/Lati n re

Os termos sublinhados em azul remetem ao glossário na lateral da página. Ele apresenta o significado e a origem de muitas palavras e auxilia na leitura e na interpretação dos textos. Você também pode consultar o significado de algumas palavras no final do volume, na seção Recordando alguns termos.

ce r/Scien eissne tock /Latins Gschm Steve Library Photo

Diversas palavras ou expressões destacadas em azul estão ligadas por um fio a um pequeno texto na lateral da página. Esse texto fornece informações complementares sobre determinados assuntos e indica relações e retomadas de conceitos já estudados ou que serão vistos nos próximos capítulos ou volumes.

6.3 Ramo de elódea (Egeria densa; folhas com 1 cm a 4 cm de comprimento) e células dessa planta vistas ao microscópio óptico (aumento de cerca de 400 vezes). A célula • CAPÍTULO 6

ATIVIDADES

103

5 A miopia e a hipermetropia são problemas diferentes e por isso requerem dois tipos diferentes de lente. A figura abaixo indica, para cada condição, onde a imagem é formada e a correção para cada problema. Identifique a condição (miopia ou hipermetropia) e o tipo de lente adequada para corrigir cada problema (lente convergente ou divergente). condição A

Aplique seus conhecimentos

condição B

1 No caderno, ordene as partes do olho listadas a seguir conforme o sentido da passagem de um raio de luz vindo do pupila

corpo vítreo

córnea

lente

retina

humor aquoso

Peter Hermes Furian/Shutterstock

ambiente.

2 A figura a seguir mostra o esquema de formação de imagens em uma câmera fotográfica. O diafragma pode ficar mais aberto ou mais fechado. A objetiva possui lentes e o filme ou sensor registra as imagens. Nas câmeras digitais, a luz incide sobre o sensor eletrônico, é transformada em uma corrente elétrica e depois decodificada em imagem ou armazenada em dispositivos eletrônicos e então processadas em computador.

filme ou sensor eletrônico imagem invertida

diafragma

7 Observe a figura abaixo e, no caderno, faça o que se pede.

9.20 Esquema simplificado de máquina fotográfica e foto de sensor eletrônico. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si.)

3 O esquema abaixo mostra o olho de uma pessoa em dois instantes: ao ar livre, em um dia de sol, e em casa, em um quarto pouco iluminado. Identifique as duas situações e justifique sua resposta. KLN Artes Gráficas/ Arquivo da editora

Ingeborg Asbach/Arquivo da editora

instante 1

instante 2

9.21

4 Você conheceu neste capítulo alguns problemas de visão: miopia, hipermetropia, astigmatismo, catarata, glaucoma e daltonismo. No caderno, escreva quais dos problemas citados correspondem a cada uma das descrições a seguir. a) Lente com pouca transparência. b) Aumento da pressão intraocular. c) Dificuldade de distinguir determinadas cores. d) Dificuldade de enxergar objetos distantes. e) Dificuldade de enxergar objetos próximos.

9.23 Esquema do olho humano (cerca de 3 cm de diâmetro) visto em corte, em visão lateral. O nervo óptico, que conecta o olho ao cérebro, foi parcialmente representado. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

5 Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 643 e 644.

a) Em que região do olho são formadas as imagens? b) Qual estrutura envia mensagens ao cérebro? c) Qual estrutura regula a quantidade de luz que penetra nos olhos? d) Qual é a estrutura que colabora para a acomodação visual? e) Agora, siga a numeração e escreva no caderno o nome das estruturas indicadas.

ATIVIDADES

163

Ao final de cada capítulo você vai encontrar questões para organizar e formalizar os conceitos mais importantes, trabalhos em equipe, propostas de pesquisa, textos para leitura e discussão e atividades práticas ligadas a experimentos científicos. Lembre-se de não escrever no livro, fazendo suas anotações no caderno.

OFICINA DE SOLUÇÕES

Muitos materiais com os quais temos contato no dia a dia são misturas, ou seja, são compostos de diversas substâncias. O leite, por exemplo, parece ser constituído de uma única substância branca e líquida. Mas ele é, na verdade, uma mistura. Isso fica mais visível quando fervemos o leite para produzir manteiga e creme de leite e separamos a gordura dos demais componentes, como a água.

Nesta seção você será convidado a propor soluções para situações e problemas do cotidiano por meio do desenvolvimento, da aplicação e da análise de diferentes recursos tecnológicos.

Após os grãos serem torrados (torrefação) a temperaturas entre 150 oC e 230 oC, moinhos mecanizados fazem a moagem deles. O produto da moagem é embalado e está pronto para o consumo.

No dia a dia

Oficina de soluções

Consulte

moagem

Tudo junto e misturado

frutos do cafeeiro

Ao espremer frutas é possível separar o bagaço e as sementes do suco usando uma peneira. Esse instrumento também é útil para separar grãos finos de farinha ao preparar massas. Coadores de café são usados para filtrar a maior parte dos componentes sólidos do café durante seu preparo.

Existem várias maneiras de preparar o café. Em uma delas, água quente e pó de café entram em contato no coador, para que os componentes que dão sabor ao café sejam extraídos para água. O coador também separa o pó da parte líquida por meio do processo de filtração. Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si.

processo de embalagem

Conheça algumas soluções de separação de misturas que você pode fazer em casa. • Filtro doméstico http://www.ibb.unesp.br/Home/ Graduacao/ProgramadeEducacao Tutorial-PET/ProjetosFinalizados/ PRINCIPIO_DE_FUNCIONAMENTO_DE_ UM_FILTRO_DOMESTICO.pdf • Destilador http://qnesc.sbq.org.br/online/ qnesc31_1/10-EEQ-0308.pdf Acessos em: 17 out. 2018.

filtração

catação Mario Kanno/Arquivo da editora

objetiva

162

Atividades

9.22 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.

6 Que parte do sistema sensorial nos informa sobre a posição de nosso corpo quando nos movimentamos?

objeto

Preparo do café A planta do café, ou cafeeiro, é um arbusto que produz frutos. Dentro desses frutos estão as sementes, que são os grãos de café que usamos no preparo da bebida.

O que já existe peneiração

Da colheita do café ao preparo, os grãos passam por uma série de processos, entre eles processos de separação de misturas. Após a colheita, os grãos bons são separados dos ruins, de impurezas, como folhas, galhos, rochas e torrões de terra, por meio da catação. Em seguida, passam por um processo de ventilação, que remove poeira, folhas, areia, etc. Dependendo da finalidade, os grãos ainda podem ser separados pelo tamanho, por meio da peneiração.

206

OFICINA DE SOLUÇÕES

torrefação

Muitas técnicas de separação de misturas aproveitam as diferentes propriedades dos materiais para separá-los, como estado físico, densidade e magnetismo. Para separar metais de outros materiais, por exemplo, pode-se usar o magnetismo, por meio de um ímã.

Propondo uma solução

Mario Kanno/Arquivo da editora

obturador KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

Science Photo Library

Se compararmos os olhos às câmeras fotográficas, o que corresponderia, no olho humano, ao diafragma, à objetiva e ao filme ou ao sensor eletrônico?

Desenvolva com os colegas um aparelho ou instrumento que separe um tipo de mistura. Escolha um dos temas a seguir. • Purificação de água: para deixar a água apropriada para o consumo; • Separação de sólidos: para separar uma mistura de sólidos; • Centrifugação: para separar uma mistura em que os componentes têm diferentes densidades.

Agora, utilizem as perguntas a seguir para organizar suas ideias e guiar a implementação proposta. 1. De que maneira o aparelho poderá auxiliar nas tarefas cotidianas? 2. Quais tipos de mistura o aparelho irá separar? 3. Que processo de separação de mistura o aparelho irá realizar? 4. Quais são os materiais necessários para a construção do aparelho? Quais serão as etapas de produção?

Na prática 1. Como será feita a divisão de tarefas no grupo?

2. O aparelho funcionou conforme o planejado? Com ele é possível separar as misturas da maneira prevista?

3. Quais as dificuldades na execução do projeto?

4. O que vocês aprenderam com essa experiência?

OFICINA DE SOLUÇÕES

207

Na tela

Minha biblioteca

Sugestões de vídeos, filmes e documentários relacionados aos assuntos trabalhados no capítulo.

Indicações de livros que abordam os temas estudados no capítulo.

Mundo virtual

Vídeo disponível

Dicas de sites interessantes para saber mais sobre o assunto tratado no capítulo.

O ícone indica que há um recurso audiovisual (áudio, vídeo ou videoaula) relacionado ao tema em estudo.

MANUAL DO PROFESSOR

SUMçRIO

Rochas sedimentares................................................20 Rochas metamórficas ...............................................22 4 Os fósseis ......................................................................23

A sequência de fósseis..............................................25

Unidade 1

Juergen Faelchle/Shutterstock

O planeta Terra .................................................. 10

Os fósseis e os períodos geológicos ....................26 5 Os recursos minerais ................................................28

Recursos naturais renováveis e não renováveis .........................................................30 Atividades............................................................................32

CAPÍTULO 2: Litosfera: o solo ..............................36 1 O que existe no solo ..................................................37 2 Os tipos de solo...........................................................39 3 A preparação do solo ................................................41

A terra .............................................................................41 Os nutrientes ................................................................42 A água .............................................................................43 Plantas que recuperam o solo ...............................45

CAPÍTULO 1: A estrutura do planeta e a litosfera ............................................12 1 Estrutura da Terra ......................................................13

Como sabemos o que existe dentro da Terra? ..........................................................14 2 Camadas da Terra.......................................................15

4 Problemas na conservação

do solo ............................................................................46 Erosão .............................................................................46 Queimadas ....................................................................49 Defensivos agrícolas..................................................49 Atividades............................................................................50

3 Litosfera .........................................................................16

De que são feitas as rochas? ..................................16

Ismar Ingber/Pulsar Imagens

Rochas magmáticas ..................................................18

MANUAL DO PROFESSOR

CAPÍTULO 3: Hidrosfera: água no planeta Terra ...............................................55 1 A água no planeta ......................................................56

Unidade 2

Vida: interação com o ambiente .....100 Vitormarigo/Shutterstock

Água: essencial para a vida .....................................57 2 Mudanças de estado físico .....................................59 3 O ciclo da água.............................................................60

Atividades............................................................................63

CAPÍTULO 4: A atmosfera e a biosfera ..........66 1 A atmosfera ..................................................................67

As camadas da atmosfera.......................................68 Propriedades do ar .....................................................69 2 A pressão atmosférica .............................................71

Como medir a pressão atmosférica? ...................72 Pressão atmosférica, altitude e meteorologia .............................................................74 3 Biosfera ..........................................................................75

Ecologia ..........................................................................75 4 A importância da biodiversidade .........................81

Atividades............................................................................83

CAPÍTULO 5: Terra: uma esfera em movimento no espaço ......................................86 1 A forma da Terra .........................................................87

Mais evidências de que a Terra é uma esfera...87 2 Os movimentos da Terra .........................................89

O movimento de rotação da Terra e a sombra do gnômon .................................90 O movimento de translação da Terra ..................94 Atividades............................................................................96 Oficina de soluções..........................................................98

CAPÍTULO 6: A célula .............................................. 102 1 Conhecendo a célula .............................................. 103

Por dentro da célula ................................................ 104 2 O microscópio ........................................................... 106

A invenção do microscópio e a descoberta da célula ........................................ 107 3 A teoria celular ......................................................... 108 4 Da célula ao organismo......................................... 109 5 Procariontes e eucariontes ................................. 110

Atividades......................................................................... 111

CAPÍTULO 7: Os níveis de organização dos seres vivos ........................................................... 114 1 Os níveis de organização dos animais ............ 115

Respiração celular.................................................... 117 2 Os níveis de organização das plantas ............. 118

Fotossíntese e organização das plantas ......... 118 3 O sistema digestório .............................................. 121 4 O sistema respiratório........................................... 122

Alistair Scott/Shutterstock/Glow Images

5 O sistema cardiovascular ..................................... 123

O sangue ..................................................................... 124 6 O sistema urinário................................................... 125 7 O sistema endócrino .............................................. 126

Hormônios e suas funções................................... 126 Atividades......................................................................... 129 7

MANUAL DO PROFESSOR

CAPÍTULO 8: O sistema nervoso ..................... 132 1 Os neurônios e o impulso nervoso ................... 133

CAPÍTULO 10: Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso .......... 168

2 A organização do sistema nervoso .................. 135

1 O esqueleto humano.............................................. 169

O encéfalo................................................................... 135

As articulações .......................................................... 170

A medula espinal...................................................... 136

Os ossos do crânio .................................................. 171

Os nervos .................................................................... 137

Os ossos do tronco.................................................. 172

3 Sistema nervoso: problemas e cuidados ....... 138

Os membros superiores e inferiores ................ 173

A saúde do sistema nervoso ............................... 139

2 Os músculos .............................................................. 174

4 Substâncias psicoativas: drogas ....................... 140

3 A saúde do sistema locomotor ............................176

Álcool ............................................................................ 142

Fraturas e entorses ................................................. 177

Fumo ............................................................................ 143

A importância da atividade física ....................... 178

Atividades......................................................................... 144

4 Sistema nervoso, músculos

CAPÍTULO 9: Interação do organismo com o ambiente ............................... 148

Atividades......................................................................... 182

2 Visão ............................................................................. 150

As partes do olho humano ................................... 151

Unidade 3

A matéria e suas transformações.... 186 WAYHOME studio/Shutterstock

1 O sistema sensorial ................................................ 149

e esqueleto em outros animais ......................... 179

Problemas da visão................................................. 154 3 Audição e equilíbrio ................................................ 157 4 Olfato, gustação e tato.......................................... 159

Olfato............................................................................ 159 Gustação ..................................................................... 160 Tato ............................................................................... 161 Atividades......................................................................... 162 Oficina de soluções....................................................... 166

CAPÍTULO 11: Substâncias e misturas ....... 188 1 Identificação de substâncias puras.................. 189

MANUAL DO PROFESSOR

Samuel Borges Photography/Shutterstock

Pontos de fusão e de ebulição ............................ 190 Densidade................................................................... 192 2 Misturas homogêneas e heterogêneas ......... 194

Soluto e solvente ..................................................... 194

de uma mistura ........................................................ 195

CAPÍTULO 13: Materiais sintéticos e os resíduos sólidos...................... 222

Catação ........................................................................ 195

1 Os materiais sintéticos ......................................... 223

Peneiração.................................................................. 195

Os plásticos ................................................................ 224

Levigação .................................................................... 196

Os medicamentos ................................................... 227

Ventilação ................................................................... 196

Defensivos agrícolas............................................... 229

Separação magnética............................................. 196

2 Tecnologia e alimentação..................................... 230

Dissolução fracionada ............................................ 197

Aditivos químicos nos alimentos ....................... 230

Filtração....................................................................... 197

Alimentos diet, light e adoçantes ........................ 231

Decantação ................................................................ 198

3 Resíduos sólidos...................................................... 232

Evaporação................................................................. 198

O lixão........................................................................... 232

Destilação ................................................................... 199

O aterro sanitário ..................................................... 233

4 Transformações químicas.................................... 201

A incineração ............................................................. 233

Atividades......................................................................... 204

A compostagem ....................................................... 234

Oficina de soluções....................................................... 206

A reciclagem .............................................................. 234

CAPÍTULO 12: Tratamento de água e esgoto ....................................................... 208

Atividades......................................................................... 239

1 Tratamento da água ............................................... 209

Recordando alguns termos................................ 242

Estação de tratamento de água ......................... 210

Leitura complementar ........................................... 249

Cuide da água! ........................................................... 212

Sugestões de filmes ............................................... 253

2 Tratamento do esgoto ........................................... 214

Sugestões de sites de Ciências ........................ 254

Estação de tratamento de esgoto ..................... 215

Sugestões de espaços para visita ................. 255

Atividades......................................................................... 218

Bibliografia ................................................................... 256

Imagens

Consciência e ação! ................................................. 236

Cesar Diniz/Pulsar

3 Separação dos componentes

MANUAL DO PROFESSOR

Juergen Faelchle/Shutterstock

Objetivos da unidade Nesta unidade, serão trabalhados conhecimentos sobre a estrutura e as camadas da Terra, explorando alguns de seus elementos, como as rochas, o solo, a água, o ar e os movimento do planeta. Serão apresentados, ainda, a relação desses elementos com a vida, incluindo a do ser humano, e alguns conceitos de Ecologia.

Principais conceitos da unidade Núcleo da Terra, manto, crosta terrestre, litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera, rochas, fósseis, períodos geológicos, recursos naturais, solo, erosão, estados físicos da água, ciclo hidrológico, pressão atmosférica, habitat, nicho, população, comunidade, ecossistema, biodiversidade, movimentos e esfericidade da Terra.

Principais competências gerais da BNCC abordadas 3. Valorizar e fruir as diversas manifestações artísticas e culturais, das locais às mundiais, e também participar de práticas diversif icadas da produção artístico-cultural. 5. Compreender, utilizar e criar tecnologias digitais de informação e comunicação de forma crítica, significativa, reflexiva e ética nas diversas práticas sociais (incluindo as escolares) para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos, resolver problemas e exercer protagonismo e autoria na vida pessoal e coletiva. 9. Exercitar a empatia, o diálogo, a resolução de conflitos e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito ao outro e aos direitos humanos, com acolhimento e valorização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, seus saberes, identidades, culturas e potencialidades, sem preconceitos de qualquer natureza. 10. Agir pessoal e coletivamente com autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação,

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Representação da Terra vista do espaço. (Cores fantasia.)

tomando decisões com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários.

Principais competências específicas da BNCC 1. Compreender as ciências como empreendimento humano, reconhecendo que o conhecimento científico é provisório, cultural e histórico. 3. Analisar, compreender e explicar características, fenômenos e processos relativos ao mundo natural, social e tecnológico (incluindo o digital), como também as relações que se estabe-

lecem entre eles, exercitando a curiosidade para fazer perguntas, buscar respostas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das Ciências da Natureza. 6. Utilizar diferentes linguagens e tecnologias digitais de informação e comunicação para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos e resolver problemas das Ciências da Natureza de forma crítica, significativa, reflexiva e ética.

UNIDADE

Orientações didáticas

O planeta Terra

Inicie esta unidade fazendo a análise da imagem de abertura. Para isso, questione os estudantes sobre qual é a perspectiva em que a representação do planeta Terra foi feita, o que cada cor da imagem representa e o que são os pequenos pontos luminosos ao redor da Terra.

A discussão dessas características permite verificar alguns conhecimentos prévios dos estudantes sobre os assuntos que serão abordados na unidade. Pergunte a opinião dos estudantes sobre o que será trabalhado em relação ao planeta Terra e o que gostariam de saber a respeito desse assunto para promover o interesse e a curiosidade para o estudo. Se julgar interessante, leia o trecho original do comentário do astrônomo Carl Sagan ao ver o planeta Terra do espaço:

Respostas das questões de sensibilização nas Orientações didáticas.

“A Terra é, até agora, o único mundo conhecido que abriga a vida [...]. Talvez não exista melhor comprovação da loucura das vaidades humanas do que esta distante imagem de nosso mundo minúsculo. Para mim, ela sublinha a responsabilidade de nos relacionarmos mais bondosamente uns com os outros e de preservarmos e amarmos o pálido ponto azul, o único lar que conhecemos.” Pálido ponto azul, de Carl Sagan. São Paulo: Companhia das Letras, 1996. p. 10.

14 Você já visitou um museu ou planetário? Gosta de fazer visitas virtuais a museus de ciência? Está habituado a assistir a documentários sobre ciência? 24 Você tem o hábito de assistir a vídeos na internet? Que temas você acha mais interessantes? Esses vídeos são mais informativos ou servem apenas de passatempo?

Incentive os estudantes a fazer comentários sobre suas impressões em relação ao texto de abertura, ou a buscar outras descrições, comentários, bem como pesquisar respostas para as dúvidas que possam surgir, como quem foi o primeiro ser humano a ver a Terra do espaço. Em seguida, proponha uma discussão das questões de abertura em duplas ou trios.

34 Pense nos objetos de seu dia a dia, como roupas, livros e brinquedos. De onde vêm os materiais usados para fabricá-los? O que você faz com esses objetos quando não precisa mais deles? 11

Questões de sensibilização

1 Respostas pessoais. Espera-se que o estudante reflita sobre sua autonomia para buscar cultura em diferentes fontes. Além das relacionadas a ciências, é recomendável que os estudantes sejam estimulados a entrar em contato com as mais variadas formas de cultura. 2 O objetivo desta pergunta é fazer com que o estudante reflita sobre seus hábitos de interação com as mídias digitais. É importante que ele valorize as diferentes formas de expressão de ideias, mas que consiga diferenciar conhecimento de entretenimento. É fundamental que eles investiguem as fon-

tes de informação, já que são muito comuns notícias e textos com informações e conceitos incompletos, ou mesmo, falsos. 3 Consumir de forma consciente significa que devemos comprar apenas o necessário; que devemos reaproveitar o que já temos; e que devemos pensar na forma como vamos descartar o que consumimos. Será interessante conversar com os estudantes sobre a importância das doações de roupas, brinquedos, utilidades domésticas e outros aparelhos, e se eles conhecem instituições de caridade na região que aceitam doações. CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

CAPÍTULO

Objetivos do capítulo Neste capítulo, será apresentada a estrutura da Terra, bem como as características gerais de suas camadas (ou domínios), com foco na litosfera e alguns de seus componentes.

Habilidades da BNCC abordadas EF06CI11 Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características.

Kleber Cordeiro/Shutterstock

EF06CI12 Identificar diferentes tipos de rocha, relacionando a formação de fósseis a rochas sedimentares em diferentes períodos geológicos.

Orientações didáticas Estimule os estudantes a realizar a leitura da imagem desta página. Em seguida, debata com eles as características da rocha central; a presença de plantas nas proximidades da rocha, sugerindo a presença de solo, água e outras características importantes para a existência de vida no local; e a presença de nuvens no céu. Essas percepções podem ser retomadas nos capítulos subsequentes ao abordar solo, biosfera e atmosfera, relacionando os diversos temas a serem trabalhados nesta unidade. Ao final da análise da imagem, proponha aos estudantes um registro com as respostas do boxe A quest‹o Ž... para ser retomado, corrigido e complementado ao final do capítulo. Essa é uma forma de avaliar a construção do conhecimento do capítulo por cada estudante.

A quest‹o Ž... » Como descobrimos o que há no interior da Terra? 1.1 Uma grande rocha de granito localizada no Lajedo do Pai Mateus, no município de Cabaceiras (PB).

Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

As rochas formam a parte sólida da superfície da Terra. Um exemplo de rocha é o granito, que você vê na figura 1.1. Sobre essa superfície de rochas, é comum haver uma camada de solo, na qual crescem plantas e vivem diversos seres vivos. Além disso, toda a água dos oceanos, que representam a maior parte da superfície da Terra, também está sobre essa parte sólida. Acima dos continentes e oceanos, há uma camada de ar: a atmosfera, onde podemos encontrar, por exemplo, nuvens. Mas as rochas, os oceanos e a atmosfera são apenas uma fina cobertura do nosso planeta. O que será que há dentro dele?

Sequência didática No Material Digital do Professor que compõe esta coleção você encontra a sugestão de Sequência Didática 1 do 1o bimestre “As camadas internas da Terra e as rochas”, que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

A estrutura do planeta e a litosfera

» Quantos tipos de rocha diferentes existem e como eles se formam? » Como os seres humanos podem usar as rochas que encontram na natureza? » Como as rochas podem nos "dar" informações sobre a história da vida no planeta?

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Respostas para A questão é... Na parte central da Terra há um núcleo de ferro e níquel; acima do núcleo há o manto, com rochas derretidas (magma); mais acima há a crosta, com o solo em sua superfície. Esse conhecimento é fruto de estudos de terremotos, da lava expelida por vulcões e de rochas antigas, entre outros meios.

Há três tipos principais de rocha. A rocha magmática se forma da solidificação da lava dos vulcões. A rocha sedimentar se forma pelo efeito do intemperismo sobre outras rochas, que libera sedimentos. Esses sedimentos se acumulam em camadas e, ao longo do

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

1 Estrutura da Terra A Terra tem a forma aproximada de uma esfera, ou seja, de uma bola. Mas é levemente achatada nos polos (algo imperceptível a olho nu). Veja a figura 1.2.

Diâmetro: distância, em linha reta, entre dois pontos de uma circunferência ou esfera, passando pelo centro.

Loskutnikov/Shu

tters to

diâmetro polar: 12 714 km

Utilize a figura 1.2 para apresentar a estrutura externa do planeta. Chame a atenção dos estudantes para a linha imaginária – o equador – que, por convenção, divide a Terra em hemisfério norte e hemisfério sul, mostrando a localização dos respectivos polos e a orientação da Terra, não só na imagem desta página, mas também em diversos mapas. É interessante evidenciar aos estudantes que existem diferenças entre os diâmetros medidos na direção do equador e em sua perpendicular. Caso os estudantes questionem como o diâmetro da Terra foi determinado, é possível discutir as ideias deles sobre como fazer essa inferência.

diâmetro equatorial: 12 756 km

1.2 O equador é a linha imaginária que divide a Terra em hemisfério norte, onde está o polo norte, e hemisfério sul, onde está o polo sul.

A estrutura interna do planeta Terra pode ser dividida em três partes: a crosta, o manto e o núcleo. Veja a figura 1.3.

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manto

crosta

(parte inferior) manto (parte superior)

litosfera

(parte superior)

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Explore com os estudantes a representação esquemática do interior da Terra na figura 1.3 e destaque a presença de camadas distintas. Chame a atenção para a imagem da ampliação, que mostra quais dessas camadas compõem a litosfera. Verifique se, pela análise da figura, os estudantes conseguem inferir algumas características da litosfera, como apresentar regiões com montanhas, outras cobertas por água, solo ou vegetação, ser influenciada pela presença de seres vivos e pela atmosfera.

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ce Photo Librar y/La tinst /Scien ock inks

núcleo interno

núcleo externo crosta

1.3 Representação do interior da Terra. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Você pisa na crosta da Terra, ou seja, na parte sólida do planeta, que é formada principalmente por rochas e na qual se encontram os continentes e oceanos. Em relação ao diâmetro total da Terra, a crosta é uma camada muito fina. Compare: a distância média entre o centro do planeta e sua superfície (ou seja, o raio da Terra) é de 6 371 km; a parte da crosta relativa aos continentes tem entre 20 km e 60 km de espessura, e a parte sobre a qual estão os oceanos tem entre 5 km e 10 km.

Se a Terra fosse do tamanho de uma bola de basquete, a crosta teria a espessura de uma folha de papel.

A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1

tempo, a pressão sobre as camadas de baixo acaba provocando sua compactação e transformando-as em rocha. A rocha metamórfica se forma de outras rochas, pela ação de altas pressões e temperaturas. O granito, por exemplo, é largamente utilizado para construção de monumentos, revestimento de fachadas, pilares, pisos, bancadas e banheiros em geral. O calcário é usado na construção de estradas, na fabricação de cimento. O ferro, o alumínio, o cobre e o chumbo são produzidos a partir de minerais extraídos das rochas. É possível encontrar restos ou marcas de animais e plantas pré-históricos (fósseis) em rochas sedimentares.

CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Embaixo da crosta terrestre está o manto, uma camada que possui partes pastosas e que tem cerca de 2 900 km de profundidade. A temperatura do manto aumenta com a profundidade; sua parte mais interna deve variar aproximadamente de 1 000 ˚C a 3 000 ˚C. Partes do manto contêm um material muito quente e pastoso formado por rochas derretidas, o magma. Quando um vulcão entra em erupção, o magma é expelido para a superfície da Terra e passa a ser denominado lava. A parte superior do manto (mais externa) é mais rígida. Junto com a crosta da Terra, formam a chamada litosfera. Reveja a figura 1.3. Na parte mais central da Terra, como o caroço de um abacate, encontra-se o núcleo, com cerca de 3 400 km de raio e formado principalmente de ferro e níquel. Sua parte interna (o núcleo interno) encontra-se no estado sólido, e a parte de fora (o núcleo externo) é líquida.

Ao abordar as camadas da Terra, é interessante apresentar analogias (como um abacate cortado ao meio) e propor a construção de modelos para auxiliar os estudantes a identificar cada camada e conhecer suas principais características, desenvolvendo, dessa forma, a habilidade EF06CI11 . É importante que os estudantes compreendam e dimensionem corretamente a proporção da espessura das camadas e trabalhem a representação de tamanhos em escala nos modelos científicos. Se julgar pertinente, realize o trabalho de escalas e conversão de unidades de medidas em parceria com o professor de Matemática.

No 7o ano você vai aprender que a litosfera está dividida em vários pedaços: grandes placas que se movimentam muito lentamente. As erupções vulcânicas e os terremotos têm mais chance de ocorrer nos limites entre essas placas.

Como sabemos o que existe dentro da Terra? Uma das maneiras de estudar o interior da Terra é cavar um buraco; porém, não é fácil perfurar a Terra, e as temperaturas aumentam muito com a profundidade. No entanto, temos outros recursos para investigar a estrutura interna da Terra, como o uso de aparelhos que medem vibrações da crosta terrestre e detectam tremores na ocorrência de terremotos. Essas vibrações nos dão pistas dos materiais que existem no interior da Terra. Outras possibilidades são o estudo das lavas e outros materiais expelidos pelos vulcões e o estudo de rochas antigas, entre outras pesquisas. Veja as figuras 1.4 e 1.5.

No 7o ano você vai aprender mais sobre terremotos e vulcões.

1.4 Lava expelida pelo vulcão Kilauea, no Havaí, 2016. Por meio da análise da lava ou das rochas formadas após sua solidificação, podemos conhecer melhor o interior da Terra.

Stephen Barnes/Science/Alamy/Fotoarena

Science Photo Library/SPL/Latinstock

Antes de debater os meios pelos quais os cientistas determinaram a composição e a estrutura do interior da Terra, faça essa pergunta aos estudantes. Deixe-os à vontade para expor seus conhecimentos prévios sobre o assunto antes de apresentar as maneiras indiretas de obter esse conhecimento, considerando a impossibilidade de fazer escavações até as camadas mais internas da Terra. Ao mencionar que os vulcões fornecem uma pista do que existe no interior da Terra, pode-se pedir aos estudantes que observem a figura 1.4, que mostra lava expelida por um vulcão.

1.5 Amostras de rochas coletadas em sondagem geológica na Irlanda do Norte, 2017.

UNIDADE 1 • O planeta Terra

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Texto complementar – Abrindo a Terra

7/5/19 10:07 AM

Chegar à Lua, a quase 400 mil quilômetros de distância, ou mandar satélites para conhecer outros planetas pode parecer mais fácil do que conhecer a composição e o funcionamento do interior da Terra, uma esfera quase perfeita com 12 mil quilômetros (km) de diâmetro. Os furos de sondagem chegaram a apenas 12 km de profundidade, mal vencendo a crosta, a camada mais superficial. Como não podem examinar diretamente o interior do planeta, os cientistas estão se valendo de simulações em computador para entender como se forma e se transforma a massa sólida de minerais das camadas mais profundas do interior do planeta quando submetida a pressões e temperaturas centenas de vezes mais altas que as da superfície. Como resultado, estão identificando minerais que se formam a milha-

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

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7/5/19 10:11 AM

010

07 AM

Orientações didáticas

2 Camadas da Terra Para facilitar os estudos do planeta, a parte mais externa da Terra costuma ser dividida em camadas ou grandes regiões, também chamadas de esferas ou domínios. Acompanhe a descrição de cada uma delas e a figura 1.6. • Litosfera: parte sólida mais externa do planeta, com vários quilômetros de profundidade; formada pelas rochas e pelo solo. • Hidrosfera: conjunto de toda a água existente no planeta (rios, mares, lagos,

Ao abordar a parte externa da Terra, mencione que, para facilitar os estudos, ela costuma ser dividida em regiões denominadas esferas ou camadas, mas que elas estão interligadas e influenciam e são influenciadas umas pelas outras. Como cada camada será estudada de forma independente, é interessante propor, nesse momento, maneiras de mostrar como ocorre essa interação.

Litosfera: significa “esfera de pedra”, em grego. Hidrosfera: significa “esfera de água”, em grego. Atmosfera: significa “esfera de gás”, em grego. Biosfera: significa “esfera de vida”, em grego.

oceanos, água subterrânea, vapor de água e geleiras). • Atmosfera: camada de ar que envolve o planeta. • Biosfera: conjunto de todas as regiões do planeta em que é possível existir vida.

Isso pode ser feito apresentando imagens de antes e depois que evidenciem os impactos do ser humano em todos os domínios.

A biosfera, portanto, compreende florestas, campos, desertos, oceanos, rios, lagos, etc.

Se julgar oportuno, apresente mapas de hidrografia e relevo brasileiros para que os estudantes se familiarizem com aspectos da litosfera e hidrosfera. Se houver tempo e interesse, é possível propor pesquisa e discussão com os estudantes sobre as teorias para origem da atmosfera e hidrosfera do planeta, e a importância da água líquida para que haja vida em um planeta. Além de serem temas que despertam o interesse dos estudantes, essa abordagem permite trabalhar a competência específica referente à compreensão do conhecimento científico como provisório, cultural e histórico.

atmosfera

biosfera hidrosfera

Ilustranet/Arquivo da editora

litosfera

1.6 Representação artística das camadas terrestres: litosfera, hidrosfera, atmosfera e biosfera. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Mundo virtual Sobre a origem da água no planeta Terra, convém consultar o site: <http://agencia. fapesp.br/novo-modelo-fisi co-explica-de-onde-veio-a -agua-da-terra/26403/>. Acesso em: 3 jul. 2019.

Embora seja interessante dividir os assuntos em partes para facilitar nosso estudo, devemos lembrar que na natureza existem interações constantes entre todos os seus elementos (vivos ou não vivos). Assim, essas grandes regiões da Terra também estão em constante interação, uma influenciando a outra. O ser humano, por exemplo, faz parte da biosfera terrestre, mas suas atividades alteram não somente a biosfera como afetam também a litosfera, a hidrosfera e a atmosfera. Infelizmente, essas mudanças nem sempre são favoráveis à vida na Terra, o que afeta inclusive a sobrevivência do próprio ser humano. A destruição das florestas e o aumento da emissão de gás carbônico, por exemplo, vêm provocando mudanças climáticas em todo o planeta.

Vídeo disponível

A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1

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res de quilômetros da superfície e reconhecendo a possibilidade de existir um volume de água superior a um oceano disperso na espessa massa de rochas sob nossos pés. [...]

Assista à videoaula “A Terra e suas diferentes camadas” com os estudantes para aprofundar o tema Terra e Universo. No Material Digital do Professor, você encontra orientações para o uso desse recurso.

Os resultados ajudaram a explicar as velocidades das ondas sísmicas, geradas pelos terremotos, que variam de acordo com as propriedades dos materiais que atravessam e representam um dos meios mais utilizados para entender a composição do interior da Terra. [...] Mesmo das camadas mais externas estão emergindo novidades, que desfazem a antiga imagem do interior do planeta como uma sequência de camadas regulares como as de uma cebola. [...] FIORAVANTE, C. Abrindo a Terra. Pesquisa Fapesp. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2012/08/10/abrindo-a-terra>. Acesso em: 4 set. 2018.

CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

3 Litosfera

Muitas pessoas, no dia a dia, referem-se a rochas, material sólido formado por um ou mais minerais, pelo termo pedras. Pórem, esse termo não é adequado na área de Geologia, pois pode estar relacionado a qualquer substância sólida não mineral, como pedra de gelo ou sabão em pedra. Incentive os estudantes a usar a terminologia técnica sempre que possível para habituá-los ao rigor científico e à comunicação mais exata e objetiva, característica da ciência.

A litosfera – ou seja, a crosta e a parte superior do manto – é formada principalmente por rochas. Há mais de 2 milhões de anos os antepassados do ser humano aprenderam a produzir e usar ferramentas. Eles quebravam rochas, deixando-as com as bordas afiadas, e então as usavam para cortar carne e para fazer desenhos nas paredes das cavernas. De lá para cá, a humanidade descobriu muitas outras utilidades para as rochas: desenvolvemos e aperfeiçoamos técnicas de transformação desses materiais para produzir os mais diversos objetos, como veremos mais adiante.

De que são formadas as rochas?

Ao discutir as principais características das rochas, é importante deixar claro aos estudantes que a dureza não está relacionada com resistência a impactos, mas sim com a facilidade com que o material é riscado.

Mundo virtual Para visitar museus virtuais e acervos de fotografias de rochas e minerais, acesse os sites: <http://portei ras.s.unipampa.edu.br/mv gp/> e <https://www.geocul tura.net/museu-virtual>. Acesso em: 13 set. 2018.

Dureza: facilidade com que a superfície do mineral é riscada: quanto mais difícil de ser riscado, maior é a dureza.

O quartzo é usado também na fabricação de lentes (como as dos óculos e as dos microscópios), da fibra ótica (usada na transmissão de sinal de internet, por exemplo) e de relógios e circuitos eletrônicos (por exemplo, em rádios, televisores e computadores).

1.7 Vidreiro moldando vidro em alta temperatura em Gramado (RS), 2015.

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Texto complementar – Pesquisadores fazem levantamento de rochas alcalinas na plataforma brasileira No Brasil e Paraguai e, em menor proporção, na Bolívia e Uruguai, há mais de 200 registros de ocorrência de rochas magmáticas alcalinas, como são chamadas formações rochosas geradas pelo resfriamento ou solidificação do magma e compostas, principalmente, pelos minerais feldspatos, feldspatoides, anfibólios e piroxênios alcalinos. [...] No Brasil, essas rochas ocorrem predominantemente nas margens das bacias sedimentares do Paraná, Bauru e Santos e apresentam uma grande variação de composição, tipos petrográficos e modos de ocorrência. A maior parte delas é composta por variedades intrusivas – formadas abaixo da superfície – e hipoabissais – em um estado de transição entre as rochas intrusivas e as vulcânicas – e, em menor parte, vulcânicas. [...]

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Gerson Gerloff/Pulsar Imagens

Você já observou as etapas de uma construção? Uma parede, por exemplo, pode ser feita com cimento, tijolos e areia. Todos esses materiais vêm de rochas encontradas na natureza. E quais são os componentes das rochas? As rochas são formadas por minerais, substâncias químicas sólidas encontradas na natureza. Se observar o granito, por exemplo, usado para fazer pisos e bancadas de pia, você vai perceber grãos de várias cores e brilho: são os diferentes minerais. Para identificar um mineral, os cientistas estudam algumas de suas propriedades, como a cor, a dureza, a transparência, o brilho, etc. O granito é formado principalmente por três tipos de mineral: o quartzo (grãos brancos), o feldspato (grãos cinzentos) e a mica (grãos pretos). Os minerais que compõem o granito também são usados isoladamente. O quartzo, por exemplo, é utilizado na fabricação do vidro. Nesse processo, a areia, que é formada principalmente por quartzo, é misturada com outros minerais e aquecida em fornos de alta temperatura até derreter. Depois de derretida, a massa é moldada. Veja a figura 1.7. A mica é um bom isolante de calor e de eletricidade; por isso é utilizada na resistência (componente interno que esquenta com a eletricidade) do ferro elétrico de passar roupas. O feldspato é utilizado na produção de cerâmica e porcelana e na indústria de vidro. Além disso, entra na produção de esmaltes, azulejos e até de papel. Agora que você já sabe que as rochas são compostas de minerais, chegou a hora de entender melhor como elas se formam na natureza. Podemos usar a origem das rochas para classificá-las em três grupos: rochas magmáticas, rochas sedimentares e rochas metamórficas.

Ao tratar a origem das rochas e seus tipos, apresente imagens para exemplificá-los e mostrar as aplicações nas atividades humanas, como construções, decoração, esculturas, entre outras.

Ci•ncia e Hist—ria

Orientações didáticas O texto da seção Ciência e História permite o trabalho com manifestações artísticas e culturais, locais e globais. Possibilita a interdisciplinaridade por meio da abordagem da história das civilizações e a importância da cerâmica para o desenvolvimento social e cultural. Apresente informações e imagens do Egito, China e Grécia, relacionando-as com a história das civilizações e, caso haja tempo e interesse, estimule os estudantes a realizar pesquisas complementares. Esse é um excelente momento para trabalhar a competência geral da BNCC que recomenda a valorização de diversas manifestações artísticas e culturais, locais e mundiais, e a participação em práticas diversificadas da produção artístico-cultural.

A argila

Ismar Ingber/Pulsar Imagens

Adriano Kirihara/Pulsar Imagens

Rochas que contêm feldspato liberam grãos de argila conforme são atingidas pela água da chuva e se desintegram, ou seja, quebram-se em pedaços pequenos. Os grãos de argila são muito menores que os de areia, e são o principal componente do barro. Quando misturada com água, a argila forma uma pasta que pode ser moldada, como você pode ver na figura 1.8. Depois de moldada, pode ser aquecida em forno e dar origem a um material duro e resistente ao calor, a cerâmica, que é usada em objetos de decoração e em peças de motores, entre outras aplicações industriais. Veja a figura 1.9. A argila pode ser utilizada também na produção de uma infinidade de objetos: azulejos, pisos, pratos, cimento, telhas, tijolos e muitos outros. Veja a figura 1.10.

1.9 Vasos de cerâmica decorados.

Adriano Kirihara/Pulsar Imagens

1.8 Fabricação de vaso de argila.

Além disso, é interessante mostrar locais brasileiros em que o artesanato de cerâmicas está entre as principais fontes de renda. A serra da Capivara, no estado do Piauí, é um exemplo atual e com grande visibilidade, pois, além de fonte de renda da comunidade, o artesanato de cerâmicas promove a divulgação das pinturas rupestres de um importante sítio arqueológico brasileiro e propagação de conhecimento científico e cultural. Procure em sua região artesãos de argila para que eles compartilhem conhecimento e experiências pessoais com a turma.

1.10 Interior de uma olaria, local onde são produzidos tijolos, telhas, louças e outros produtos feitos com argila em Indiana (SP), 2017.

Atividade complementar

No Japão foram descobertos jarros, feitos com argila aquecida, com cerca de 10 mil anos de idade. No Brasil, foram encontrados vasos, urnas, brinquedos e estatuetas de cerâmica na ilha de Marajó, no Pará. Estima-se que essas peças bem elaboradas tenham sido produzidas por comunidades indígenas entre 400 d.C. e 1400 d.C. Um dos mais antigos sistemas de escrita do mundo consistia em anotações em placas de argila. Por volta de 4000 a.C., os sumérios (povo que vivia em regiões do atual Oriente Médio) usavam bambu para escrever na argila úmida, que depois era seca ao sol.

A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1

Além do interesse científico, as rochas alcalinas também têm grande importância econômica em razão dos carbonatitos a elas associados. Essas rochas são fontes principalmente de nióbio – usado como liga na produção de aços especiais e um dos metais mais resistentes à corrosão e a temperaturas extremas – e fosfato – utilizado na agricultura para produzir fertilizantes, além de terras-raras, como titânio e vermiculita, que não é mais explorada comercialmente.

Se desejar complementar o trabalho de leitura da seção Ciência e História sobre a moldagem da argila, pode-se propor, em conjunto com o professor de Arte, uma atividade de modelagem desse material para a produção de vasos, potes, esculturas, etc. Oriente os estudantes a refletir antes da produção sobre o que eles querem confeccionar e qual a motivação, para tornar a atividade mais significativa.

Em sua maior parte, essas rochas compostas por mais de 50% de minerais carbonáticos, como a calcita, a dolomita e ankerita, ocorrem na forma de um manto de rochas alteradas física e quimicamente (intemperismo) que pode atingir até 250 metros de espessura, como as encontradas no Vale do Ribeira, em Catalão, em Goiás, e em Araxá, em Minas Gerais, onde está localizado o principal depósito de nióbio do Brasil. [...] ALISON, E. Pesquisadores fazem levantamento de rochas alcalinas na plataforma brasileira. Agência Fapesp. Disponível em: <http://agencia.fapesp.br/ pesquisadores-fazem-levantamento-de-rochas-alcalinas-na-plataforma-brasileira-/27759/>. Acesso em: 13 set. 2018. CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Rochas magm‡ticas

Antes de iniciar a apresentação das rochas magmáticas, questione os estudantes sobre como essas rochas são formadas. Utilize a imagem do vulcão ativo para relembrar os estudantes de que o manto, camada abaixo da crosta terrestre, é composto de um material pastoso que compõe o magma e é expelido para a superfície terrestre durante erupções vulcânicas, junto com rochas, poeira e gases.

Carlos Campana/Reuters/Fotoarena

Você sabia que a Terra nem sempre foi como a conhecemos hoje? Na época da formação do nosso planeta, há bilhões de anos, muitos vulcões derramavam lava e soltavam vapor de água e gases. Veja a erupção de um vulcão e a lava expelida na figura 1.11. Aos poucos, a superfície do planeta esfriou e o vapor de água se transformou em água líquida, que começou a se acumular, formando rios, lagos, mares e oceanos. A lava também esfriou e se tornou sólida, dando origem à crosta da Terra.

Explique que o tipo mais comum de rocha formada a partir da erupção de um vulcão é o basalto, resultado do resfriamento rápido da lava na superfície terrestre. Em seguida, debata com os estudantes a que conclusões podemos chegar sobre a ocorrência de vulcanismos na região Sul do país com a presença de falésias formadas por basalto. Explique que, embora o Brasil não tenha eventos atuais de vulcanismo, a presença dessas rochas na superfície é um indício de que eles ocorreram no passado (especificamente no fim da Era Mesozoica, há 130 milhões de anos).

1.11 Vulcão Tungurahua em erupção e derramando lava no Equador, 2016.

As rochas magmáticas, ou ígneas, podem se formar quando a lava esfria e fica sólida, assim como podem se originar dentro da crosta, a partir do magma. O material escuro que você vê no detalhe da figura 1.12 é um fragmento de rocha conhecido como basalto. O basalto se formou na superfície da Terra com a solidificação da lava e é um exemplo de rocha magmática. O basalto pode ser usado em calçadas e cervo do fotó bini/A gra construções. lom fo Co

É natural a curiosidade dos estudantes em relação aos vulcões, mas é conveniente avisá-los de que esse conteúdo será mais bem explorado no 7º ano. Chame a atenção dos estudantes para as características do basalto na ampliação da figura 1.12, mostrando que, diferentemente do granito (outra rocha magmática, mostrada na abertura do capítulo), no basalto não é possível observar a olho nu os minerais que o compõem.

Ígneo: do latim, “que tem a natureza ou a cor do fogo”.

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Gerson Gerloff/Pulsar Imagens

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1.12 As falésias de Torres (RS), 2015, são formadas por basalto. Nos detalhes, um fragmento de rocha de basalto e calçada feita com basalto e outros componentes, na praça Marechal Deodoro, em Porto Alegre (RS), 2011.

UNIDADE 1 • O planeta Terra

Texto complementar – O vulcanismo Serra Geral em Torres, Rio Grande do Sul, Brasil: empilhamento estratigráfico local e feições de interação vulcano-sedimentar [...] A região de Torres [...], apesar de se encontrar geograficamente dentro do contexto da planície costeira gaúcha [...], apresenta excelentes exposições da Formação Serra Geral, do Cretáceo Inferior da Bacia do Paraná. [...] A Formação Serra Geral, topo da sequência estratigráfica da Bacia do Paraná no Rio Grande do Sul, é o registro do vulcanismo ocasionado pela ruptura do mega-

continente de Gondwana, dando origem ao Oceano Atlântico Sul. [...] Stewart et al. (1996), por meio de datações radiométricas 40Ar-39Ar, estabelecem um intervalo temporal de 10 a 12 Ma para Formação Serra Geral, indo de 138 Ma até 127 Ma, estando, portanto, temporalmente localizada dentro do Cretáceo Inferior.

PETRY, K.; DE ALMEIDA, D. P. M.; ZERFASS, H. O vulcanismo Serra Geral em Torres, Rio Grande do Sul, Brasil: empilhamento estratigráfico local e feições de interação vulcano-sedimentar. Journal of Geoscience 1(1), 36-47, jan/jun 2005. Disponível em: <revistas.unisinos.br/index.php/gaea/article/view/6403>. Acesso em: 14 set. 2018.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

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1.14 Fragmento de rocha conhecida como pedra-pomes.

Orientações didáticas

João Prudente/Pulsar Imagens

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Ainda durante a abordagem sobre as rochas magmáticas, apresente a imagem 1.13 do granito e peça aos estudantes que a comparem com a pedra-pomes (figura 1.14). Se houver possibilidade, compre em uma farmácia ou drogaria uma pedra-pomes para que os estudantes possam manuseá-la.

Explique a eles que não é necessário que a lava entre em contato com a água para a formação de rochas porosas. Os gases presentes na própria lava se expandem quando o material entra em contato com a atmosfera, formando bolhas. Essas bolhas dão origem aos poros após o resfriamento da lava e formação da rocha.

1.13 A Justiça, 1961. Alfredo Ceschiatti. Escultura de granito localizada na praça dos Três Poderes, em Brasília (DF), 2016. No detalhe, um pedaço de granito.

Atividade complementar Para instigar a curiosidade e estimular a busca por respostas e o protagonismo do estudante, peça que pesquisem por que é possível observar a olho nu os minerais que compõem algumas rochas magmáticas, como o granito, enquanto em outras, como na pedra-pomes ou no basalto, não é possível. Aproveite para discutir a importância de selecionar fontes de informação confiáveis para realizar as pesquisas.

Massimiliano Gallo/Shutterstock

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Outra rocha de origem magmática Fabio é o granito. Diferentemente do que ocorre com o basalto, no granito é possível ver a olho nu os minerais que o compõem. Resistente e durável, o granito é utilizado na pavimentação de ruas, em esculturas, bancadas de pias, pisos, etc. Veja a figura 1.13. Ao contrário do basalto, o granito se formou ainda dentro da Terra, como resultado do lento processo de resfriamento e solidificação do próprio magma. Às vezes, quando entra em contato com a água, a lava esfria rapidamente. Os gases contidos nela são eliminados e forma-se uma rocha cheia de poros ou buracos. Essa rocha, que parece uma “espuma endurecida”, é conhecida como pedra-pomes e pode ser usada em polimentos de superfícies de objetos ou para amaciar a pele e eliminar calosidades. Veja a figura 1.14. As rochas magmáticas formam a maior parte da crosta terrestre. Mas talvez você não perceba isso, porque elas estão geralmente abaixo do solo ou de camadas de outro tipo de rocha: as rochas sedimentares, que você vai conhecer em seguida.

Ci•ncia e sociedade As estátuas gigantes da Ilha de Páscoa

Uma maneira de promover a reflexão dos estudantes sobre o conteúdo é ler novamente o parágrafo sobre a formação do granito no interior da Terra e pedir que levantem hipóteses que relacionem o resfriamento lento com a aparência do granito e a partir dessas hipóteses direcionar a pesquisa. Uma boa fonte de informações é o livro Para entender a Terra (Grotzinger, J.; Jordan, T. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013).

Na Ilha de Páscoa, localizada a 3,7 mil km da costa do Chile, estão os moais, esculturas gigantes de basalto construídas entre os anos de 1250 e 1500. São cerca de 900 esculturas, com 4 até 10 m de altura. Acredita-se que foram esculpidas pela sociedade conhecida como rapanui, que habitou a ilha por volta do ano de 1100. Há 35 anos, um grupo de arqueólogos – profissionais que estudam sociedades humanas antigas – pesquisa nessa ilha para descobrir como vivia esse povo, como ele desapareceu e como essas estátuas foram construídas. Por meio de escavações, foram descobertas muitas ferramentas, feitas também de basalto e que foram utilizadas nos moais. A análise da composição dessas ferramentas mostrou que todas elas vieram da mesma pedreira, o que é um indicativo de que as pessoas trabalharam juntas para extrair o basalto. Isso poderia sugerir, por exemplo, uma cooperação entre elas na construção dos moais. Esse é um exemplo de como a pesquisa de rochas pode fornecer dados de sociedades que não existem mais. Fonte: elaborado com base em VEIGA, Edson. Estudo traz novas pistas sobre sofisticada sociedade que ergueu enigmáticas estátuas gigantes da Ilha de Páscoa. BBC News Brasil. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/geral-45164718>; O colapso da Ilha de Páscoa não foi como pensávamos, diz nova teoria. Galileu. Disponível em: <https://revistagalileu.globo.com/Sociedade/noticia/2018/08/o-colapso-da-ilha-depascoa-nao-foi-como-pensavamos-diz-nova-teoria.html>. Acesso em: 3 out. 2018.

A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1

CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Rochas sedimentares

Utilize a imagem do fragmento de rocha sedimentar para apresentar as características dessas rochas. Se julgar interessante e for possível, providencie um exemplar de rocha sedimentar para que os estudantes manuseiem e visualizem as marcas de cada camada que foi comprimida ao longo de milhares ou milhões de anos.

Observe com atenção a rocha da figura 1.15. É possível perceber que ela é composta de várias camadas, ou estratos. Esse tipo de rocha é chamado de rocha sedimentar. As rochas sedimentares são formadas por grãos de outras rochas que se depositam em camadas e se unem. Vamos ver como isso acontece. Chuva, vento, água dos rios, ondas do mar, variações de temperatura, seres vivos (fungos, bactérias, etc.): todos esses fatores desgastam, aos poucos, as rochas, quebrando-as em pequenos grãos. Esse processo de desintegração das rochas é chamado intemperismo. Os ventos e a água da chuva transportam os pequenos grãos de minerais, também chamados de sedimentos, até o fundo de rios, lagos ou oceanos. Ao longo do tempo, esses grãos se depositam e se acumulam em camadas. O peso das camadas de cima comprime as camadas de baixo, que vão ficando cada vez mais compactas. Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

Ao desenvolver os processos de formação das rochas sedimentares, chame a atenção para as camadas que vão se formando por deposição de sedimentos erodidos de outras rochas, como pode ser observado na figura 1.16. Também pode ser interessante explorar os fatores que podem levar à erosão de rochas: vento, variações bruscas de temperatura, atrito – por ondas ou pela presença de seres vivos que se deslocam sobre as rochas –, passagem constante de água, etc.

Se você deixar um pedaço de sabão na chuva, verá que ele diminui de tamanho: a água retira, aos poucos, partículas de sabão. Com as rochas, acontece algo semelhante, só que bem lentamente, ao longo de muito tempo.

Intemperismo: vem de intempérie, que significa “mau tempo”.

1.15 Fragmento de rocha sedimentar, Parque Nacional da Serra das Confusões, Caracol (PI), 2015.

Sugerimos que aproveite a oportunidade para promover entre os estudantes a reflexão sobre o que acontece no caso de alguns seres vivos serem soterrados pelos sedimentos. Essa reflexão será importante quando for abordado o tema de formação de fósseis, mais adiante neste capítulo.Deixe que debatam as ideias sobre o assunto e retome-as ao explorar o conteúdo formal.

Além disso, a água vai transformando os minerais, fazendo com que fiquem grudados – ou cimentados – uns aos outros. Assim é formada, ao longo de milhares ou milhões de anos, uma rocha sedimentar. E esse processo continua enquanto a rocha existir. Acompanhe na figura 1.16 o processo de formação de rochas sedimentares.

SPL/Fotoarena

Chuva, vento e outros agentes de intemperismo desgastam as rochas e carregam fragmentos.

Os fragmentos se depositam em mares e depressões de terrenos.

O peso das camadas de cima comprime as de baixo, e a água transforma os minerais, dando origem às rochas sedimentares.

1.16 Formação de rochas sedimentares. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Texto complementar – Em dez anos, MS aumenta produção de calcário agrícola em 169,54% Mato Grosso do Sul possui a segunda maior reserva medida de calcário do Brasil. Segundo o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), o estado possui aproximadamente 10 bilhões de toneladas deste tipo de rocha em seu território. O produto depois de processado pode ser utilizado para diversos fins como: produção de cimento, em materiais de construção civil, com aditivo em diversos processos químicos, na produção de alimentos, na purificação do ar e tratamento de esgotos, no refino do açúcar, na fabricação de produtos de higiene, vidros, aço, papéis, plásticos, tintas, cerâmicas, além de ser usado também na correção de solos ácidos para a agricultura e pecuária.

[...]

O uso do calcário agrícola no Brasil é comum e vem sendo implementado há muito tempo no país. Segundo a Embrapa, as primeiras recomendações para a sua utilização com base em análise de solo provavelmente foram feitas em torno de 1925. Com solos majoritariamente

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

O calcário

Apresente aos estudantes outro tipo de rocha sedimentar – o calcário –, explicando o seu processo de formação e sua importância econômica. Amplie a lista de possíveis usos do calcário sugerindo que os estudantes pesquisem de que maneira ele pode ser utilizado na agricultura. O calcário é utilizado para corrigir a acidez do solo – o que aumenta a eficácia dos fertilizantes, melhora a aeração e a circulação de água. Esclareça aos estudantes que o solo também é parte da litosfera e que será estudado com mais detalhes no capítulo 2.

Carapaça: cobertura dura que recobre o corpo de certos animais. Fabio Colombini/

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Esqueletos, conchas e carapaças de animais aquáticos são ricos em um tipo de sal chamado carbonato de cálcio. Ao longo de muitos anos, esse material pode formar outra variedade de rocha sedimentar, o calcário, que também se forma pelo depósito de sais de cálcio presentes na água. O calcário pode ser usado na agricultura, para a melhoria de alguns solos, e na fabricação do cimento e da cal, empregados em construções. Veja a figura 1.17. Chico Ferreira/Pulsar Imagens

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Peça aos estudantes que analisem a imagem da pedreira e imaginem que tipos de impactos ambientais e sociais podem ser causados em decorrência da atividade mineradora. Explique a eles que um dos impactos é o desmatamento ao redor da pedreira e a redução da quantidade de rochas no ambiente, que ocasiona alterações, por exemplo, do ciclo da água. Outra preocupação é o pó gerado pela extração, que causa problemas respiratórios nos trabalhadores das pedreiras e nas pessoas e animais que vivem nas proximidades da região. O pó também pode ser relacionado à redução da taxa de fotossíntese das plantas e ao assoreamento de rios.

1.17 Extração de calcário para a produção de cal em Almirante Tamandaré (PR), 2016. No destaque, um fragmento da rocha.

Para saber mais O principal constituinte mineralógico do calcário é a calcita [...], podendo conter menores quantidades de carbonato de magnésio, sílica, argila e outros minerais. O calcário é encontrado extensivamente em todos os continentes, e é extraído de pedreiras [...]. Esses depósitos são geralmente formados pelas conchas e pelos esqueletos de microrganismos aquáticos, comprimidos sob pressão para formar as rochas sedimentares que chamamos calcário. O calcário representa aproximadamente 15% de todas as rochas sedimentares. Há também os depósitos de calcário precipitado diretamente de águas com elevados teores de sais minerais. As reservas de calcário, ou rochas carbonatadas, são praticamente intermináveis, porém a sua ocorrência com elevada 1.18 Aplicação de calcário em Dilermando de pureza corresponde a menos de 10% das reservas [...] em todo Aguiar (RS), 2018. mundo [...]. O calcário apresenta uma grande variedade de usos, desde matéria-prima para a construção civil, material para agregados, matéria-prima para a fabricação de cal [...], na fabricação de cimento, e até como rochas ornamentais. As rochas carbonatadas e seus produtos também são usados como corretivos de solos ácidos; [...] matéria-prima para as indústrias de papel, plásticos, química, siderúrgica, de vidro; dentre outros [...].

Gerson Gerloff/Pulsar Imagens

Calcário: formação e usos

BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Produto RT 38 – Perfil do calcário. Disponível em: <http://www.mme.gov.br/ documents/1138775/1256650/P27_RT38_Perfil_do_Calcxrio.pdf/461b5021-2a80-4b1c-9c90-5ebfc243fb50>. Acesso em: 14 set. 2018.

A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1

Explique que os impactos ambientais causados por atividades humanas serão vistos ao longo de todo o estudo de Ciências. O estudo dos impactos ambientais de causas antrópicas contribui para o desenvolvimento da competência geral da BNCC referente a argumentar com base em dados e informações confiáveis para defender ideias e decisões comuns que respeitem e promovam a consciência socioambiental e o consumo responsável em âmbito local, regional e global.

ácidos, principalmente os da região do Cerrado, o produto representa uma alternativa relativamente barata, R$ 50 a tonelada comercializada pela Mineração Bodoquena, por exemplo, para aproximar o PH do solo de uma faixa de neutralidade, o que aumenta a eficiência da adubação.

A correção diminui, conforme estudos da Embrapa, a perda de nutrientes do solo por lixiviação (ação de água das chuvas) e evaporação, em pelo menos 20%. A quantidade necessária a correção é determinada pela análise do solo. O Brasil é autossuficiente na produção de calcário agrícola e consome 33 milhões de toneladas/ano do insumo. [...] VIEGAS, A. Em dez anos, MS aumenta produção de calcário agrícola em 169,54%. G1. Disponível em: <http://g1.globo.com/ mato-grosso-do-sul/noticia/2016/04/em-dez-anos-ms-aumenta-producao-de-calcario-agricola-em-16954.html>. Acesso em: 16 set. 2018.

CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

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Rochas metam—rficas

Chame a atenção dos estudantes para a imagem da escultura de mármore Cavalo de Marly na figura 1.19. Aproveite a oportunidade para mostrar outras obras feitas por diversos artistas a partir de rochas, como é o caso das esculturas apresentadas na imagem e na figura 1.13 da página 19. Entre alguns artistas que podem ser apresentados, podemos citar Michelangelo (1475-1564) e Auguste Rodin (1840-1917). É interessante incentivar os estudantes a buscar artistas de diferentes culturas e épocas, incluindo artistas contemporâneos, como o brasileiro Cícero D’Ávila.

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Você já viu esculturas feitas de mármore, como a da figura 1.19? O mármore, também utilizado na fabricação de pias e pisos, é um exemplo de rocha metam—rfica: aquela que se origina da transformação (metamorfose) de outras rochas. No caso do mármore, a rocha de origem é o calcário. As rochas metamórficas se originam de uma transformação de rochas magmáticas ou sedimentares. Nesse caso, o que muda é a organização dos minerais – e, às vezes, até os próprios minerais, que se transformam em outros. Surge, então, uma nova rocha com propriedades diferentes das da rocha original. Essa transformação ocorre em decorrência de processos que envolvem variação de temperatura e de pressão. Quando, por exemplo, movimentações na crosta da Terra empurram uma rocha sedimentar para regiões mais profundas, de maior pressão e temperatura, ela sofre mudanças 1.19 Cavalo de Marly, 1745. Guillaume Coustou. Escultura de na aparência, na organização de seus minerais e até em sua mármore, 3,40 m de altura, localizada em Paris, França. No detalhe, amostra de mármore. composição química. Além da temperatura e da pressão, os fluidos – água, gás Metamórfica: do grego carbônico, gás oxigênio – também exercem um papel importante na formação das metamórphosis, que rochas metamórficas, ao facilitar as reações e transformações dos minerais. significa “mudança”, O Corcovado e o Pão de Açúcar, no Rio de Janeiro, assim como a maioria das rochas “transformação”. Serra do Mar: é uma da serra do Mar, são exemplos de gnaisse, uma rocha metamórfica que pode se formar cadeia de montanhas que da transformação do granito. Veja a figura 1.20. S c / i ence P iersma

Outro ponto interessante de debater com os estudantes é o efeito das condições climáticas na conservação de estátuas e monumentos feitos com rochas. Esse assunto será visto com mais detalhes ao longo do estudo de Ciências.

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Para conhecer algumas esculturas contemporâneas, acesse o site do artista brasileiro Cícero D’Ávila: <http:// www.cicerodavila.com/>. Acesso em: 24 set. 2018.

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Chico Ferreira/Pulsar Imagens

Mundo virtual

se estende pelo litoral do Brasil, indo do estado do Rio de Janeiro até Santa Catarina. É formada em sua maioria por granitos e gnaisses.

Atividade complementar Ao finalizar o estudo dos três tipos de rochas, pode ser interessante pedir aos estudantes que pesquisem os principais monumentos brasileiros feitos em rochas.

Essa atividade pode contribuir para o desenvolvimento da habilidade EF06CI12 e também para que os estudantes conheçam a história dos monumentos históricos brasileiros e os fatos aos quais se relacionam. Além disso, os estudantes terão a oportunidade de diferenciar e identificar as rochas das quais esses monumentos são feitos (em geral, granito ou mármore). Caso exista a possibilidade, visite alguns monumentos locais com os estudantes.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

1.20 O Pão de Açúcar, no Rio de Janeiro (RJ), é uma formação de gnaisse. Foto de 2018. No detalhe, um fragmento desse tipo de rocha.

Mundo virtual Museu Virtual Geológico do Pampa (Unipampa) http://porteiras.s.unipampa.edu.br/mvgp Tem fotos de diferentes tipos de rochas magmáticas (ígneas), metamórficas e sedimentares, além de informações sobre a geodiversidade do pampa gaúcho. Acesso em: 5 set. 2018.

UNIDADE 1 • O planeta Terra

Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

Orientações didáticas

d vo er

Orientações didáticas

4 Os f—sseis Mundo virtual Oficina de Réplicas – Museu de Geociências (USP) http://oficinadereplicas. igc.usp.br Contém fotos de réplicas de fósseis produzidos em resina. Acesso em: 9 set. 2018. Paleontologia: vem do grego palaiós, “antigo”; óntos, “ser”; lógos, “estudo”.

Herschel Hoffmeyer/Shutterstock

Você já deve ter visto em filmes ou livros o animal representado na figura 1.21: o tiranossauro. Esse animal deixou de existir há milhões de anos. O tiranossauro pertence ao grupo dos dinossauros, que viveram na Terra durante cerca de 150 milhões de anos. Há 65 milhões de anos, quase todos desapareceram, ou seja, foram extintos. O estudo dos dinossauros nos dá fortes evidências de que os seres vivos nem sempre foram como são conhecidos hoje. Eles passaram e passam por várias transformações ao longo do tempo. Essas mudanças que ocorrem nas populações de seres vivos fazem parte de um processo chamado evolução. O estudo da evolução nos ajuda a descobrir a origem de cada grupo de ser vivo atual e a entender a enorme diversidade de organismos que há em nosso planeta. Mas como sabemos que os dinossauros existiram? Muitos organismos que desapareceram deixaram restos ou marcas nas rochas: os fósseis. Eles são estudados pela Paleontologia, a ciência que estuda os seres vivos do passado.

Inicie a abordagem dos fósseis debatendo com os estudantes como é possível determinar que animais como os dinossauros habitaram o planeta Terra. Deixe-os à vontade para exporem seus conhecimentos e curiosidades. A formação de fósseis e a diversidade de dinossauros são assuntos que despertam interesse, e o debate inicial pode ser uma ferramenta para envolver os estudantes no estudo de evolução, afinal, trata-se de um indício de que os seres vivos se modificam ao longo do tempo. Não deixe de alertá-los, no entanto, de que a evolução biológica será estudada com mais detalhes no último ano do Ensino Fundamental. Nesse momento, explique que as aves originaram-se por evolução de um grupo de dinossauros da Era Mesozoica e que essa compreensão foi possível por causa da descoberta recorrente de fósseis de dinossauros com penas, o que faz com que as aves sejam incluídas atualmente no grupo dos dinossauros.

Pode ser interessante comentar com os estudantes que as descobertas científicas nem sempre ficam restritas aos pesquisadores e que algumas ocorrem ao acaso. Narrar fatos como o apresentado no texto abaixo é interessante para mostrar aos estudantes que a ciência vai além das fronteiras acadêmicas e que contribuições importantes podem ser feitas pela população.

Atividade complementar

1.21 Representação artística de um tiranossauro: carnívoro que media aproximadamente 6 m de altura e 15 m de comprimento. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1

Texto complementar – Fóssil de titanossauro é encontrado por acaso no interior de São Paulo Um osso de titanossauro, uma das maiores espécies de dinossauro que habitou o Brasil, foi encontrado na zona rural de Jaci, cidade de menos de 7.000 habitantes no norte paulista, a 466 km da capital. O fóssil tem 40 centímetros e pesa 25 quilos. Trata-se da cabeça do fêmur do dinossauro, que viveu no período Cretáceo – período

que vai de 140 milhões de anos a 66 milhões de anos atrás – e habitou o interior do Estado. [...] A descoberta do fóssil foi feita, por acaso, no fim de novembro pelo comerciante Romildo Goreti Goldoni, de 49 anos. Ele fazia a entrega de materiais de construção em uma fazenda quando encontrou o osso. [...]

Solicite aos estudantes que leiam o texto inicial do site indicado no Mundo virtual desta página do Livro do Estudante, que explica como as réplicas de fósseis foram produzidas pelo Museu de Geociências. Para trabalhar com alfabetização científica e interpretação de texto, oriente os estudantes a elaborar um passo a passo de como as réplicas foram reproduzidas. Caso seja necessário, incentive-os a buscar informações adicionais em outras fontes de pesquisa.

MACHADO, S. Fóssil de titanossauro é encontrado por acaso no interior de São Paulo. Folha de S.Paulo. Disponível em: <https://www1.folha.uol.com.br/ ciencia/2017/12/1945597-fossil-de-titanossauro-e-encontrado-no-interior-do-estado-sao-paulo.shtml>. Acesso em: 17 set. 2018.

CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Um fóssil só se forma em condições muito específicas, pois, geralmente, um cadáver é comido por animais ou decomposto por fungos e bactérias. As partes moles têm mais chance de serem comidas e decompõem-se mais rapidamente que as partes duras (ossos, conchas, etc.); as estruturas duras, portanto, apresentam maior possibilidade de formarem fósseis. Veja a figura 1.22.

Para explicar aos estudantes como ocorre a formação de um fóssil de dinossauro, utilize a sequência de esquemas presente na figura 1.22. Mencione que são raros os casos em que o corpo completo de um organismo fica bem preservado, porque os organismos geralmente sofrem decomposição.

Debata com os estudantes quais são as partes de seres vivos que são geralmente fossilizadas. Em geral, é mais comum que os fósseis se formem a partir de partes duras, como conchas, carapaças, ossos e dentes. Esclareça, ainda, que fósseis podem ser restos de seres vivos ou seus vestígios (como pegadas ou fezes).

Fóssil: vem do latim fossilis, que significa “tirado da terra”.

Science Photo Library/Fotoarena

Orientações didáticas

1.22 Sequência de formação de um fóssil de dinossauro. Na etapa 1, o corpo do animal inicia o processo de decomposição pela ação de organismos decompositores. Na etapa 2, o material do esqueleto é substituído por minerais do local em que se encontra e sua forma original é preservada. Na etapa 3, o fóssil é encontrado após a escavação. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Celso Oliveira/Arquivo da editora

Mundo virtual Para saber mais sobre a descoberta de fósseis de dinossauros considerados ancestrais das aves, leia a reportagem disponível no site: <http://revistapesquisa. fapesp.br/2012/07/23/en contrado-dinossauro-brasi leiro-ancestral-das-aves>. Acesso em: 13 set. 2018.

1.23 Fóssil de peixe (cerca de 35 cm de comprimento) exposto no Museu de Paleontologia da Universidade Regional do Cariri, no Ceará.

São raros os casos em que o corpo todo de um organismo fica bem preservado. Mas isso aconteceu, por exemplo, com os mamutes (parentes extintos dos elefantes) que tiveram a carne e a pele congeladas ao ficarem soterrados sob o gelo da Sibéria e com os insetos presos na resina de pinheiros. Nessa resina fossilizada, chamada âmbar, já foram encontrados insetos que viveram há milhões de anos. Veja a figura 1.24. 24

Alfred Pasieka/SPL/Latinstock

Um fóssil pode se formar com mais facilidade quando um organismo morre e, antes de se decompor, é soterrado por sedimentos (areia ou argila) no fundo de lagos e mares ou no leito dos rios. Ao longo de milhões de anos, os sedimentos se compactam e formam rochas sedimentares nas quais podemos encontrar fósseis. Reveja a figura 1.22. Estudando ossos fossilizados de dinossauros, por exemplo, podemos ter uma ideia de sua altura, massa e até da forma de locomoção. Os dentes e as garras podem indicar o tipo de alimentação, considerando que o animal está adaptado ao ambiente em que vive e a determinado modo de vida. Animais carnívoros, por exemplo, têm dentes pontiagudos, que auxiliam a prender outro animal e a rasgar a sua carne. Às vezes, no processo de fossilização, as partes duras do corpo do ser vivo são substituídas por minerais e sua forma original é preservada. Em outros casos, o organismo é completamente destruído, mas sua marca ou seu molde fica reproduzido na rocha. Veja a figura 1.23.

Chame a atenção dos estudantes para a fotografia de insetos conservados em âmbar na figura 1.24. Explique que nesse tipo de fossilização, além da conservação de seres vivos inteiros com preservação total de suas características externas e genéticas, é possível obter, em alguns casos, informações sobre a atmosfera primitiva em bolhas de ar formadas no âmbar.

1.24 Insetos conservados em âmbar há cerca de 40 milhões de anos.

UNIDADE 1 • O planeta Terra

Texto complementar – Paleontologia da Bacia do Araripe A região do Geopark Araripe possui uma das maiores jazidas fossilíferas do período Cretáceo do Brasil e do mundo, o que nos permite conhecer a espetacular biodiversidade que se desenvolveu entre 120 a 100 milhões de anos. A preservação desta vasta riqueza de fósseis foi propiciada por condições singulares durante a evolução da Bacia do Araripe, possibilitando um excepcional estado de conservação da diversidade paleobiológica. Este registro paleontológico reﬂete capítulos importantes da evolução da história da Terra e da vida na região do Cariri. [...]

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Na Bacia do Araripe, os calcários laminados do membro Crato possuem diversiﬁcados e abundantes registros de fauna e ﬂora muito bem preservados. O ambiente que existia há cerca de 110 milhões de anos, e que permitiu a fossilização deste material, corresponde a um lago caracterizado por águas calmas, com alta taxa de precipitação de carbonatos e sais, e com pouco oxigênio. [...]

Atualmente são conhecidas no membro Crato mais de 50 espécies de plantas, centenas de espécies de insetos, camarões, escorpiões, aranhas, moluscos, peixes, tartarugas, crocodilianos, lagartos, pterossauros e aves, reﬂexo da exuberante fauna que existia neste período. [...]

Orientações didáticas

A sequência de fósseis

Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Estudando a formação das rochas e dos fósseis, os cientistas descobriram que a idade de um fóssil corresponde, aproximadamente, à idade do terreno em que ele se encontra. Em geral, quanto mais profunda uma camada de rocha, mais antiga ela é. Portanto, os fósseis daquela camada são mais antigos que os fósseis encontrados em camadas superiores. Os estudos de evolução dos seres vivos indicam, por exemplo, que, entre os animais vertebrados, os peixes devem ter surgido antes dos anfíbios (sapos, rãs, salamandras, etc.) e estes, antes dos répteis atuais (jacarés, tartarugas, lagartos, etc.). Então, em estratos mais antigos, vamos encontrar fósseis de peixes, mas não vamos encontrar fósseis de anfíbios e répteis. Nos estratos intermediários esperamos encontrar fósseis de peixes e de anfíbios, mas não de répteis. Nas camadas mais recentes, vamos encontrar fósseis de peixes, anfíbios e répteis atuais. Veja a figura 1.25. Esses achados indicam que, de fato, ancestrais (antepassados) dos atuais peixes originaram, por evolução, os ancestrais dos atuais anfíbios, e estes, por sua vez, deram origem aos ancestrais dos atuais répteis. De acordo com a teoria da evolução, espera-se também que os fósseis de organismos mais semelhantes às espécies atuais sejam encontrados nas camadas mais recentes.

peixe

Para explicar a sequência de fósseis, utilize a figura 1.25, em que é possível visualizar uma representação da distribuição de alguns fósseis de vertebrados nas camadas de uma rocha sedimentar. Chame a atenção dos estudantes para linha do tempo, indicando que as camadas mais profundas são mais antigas e as camadas mais superficiais são compostas de sedimentos depositados mais recentemente.

Mundo virtual Como se formam os fósseis (Universidade de Coimbra) http://fossil.uc.pt/pags/ formac.dwt Animação sobre como se forma um fóssil. Acesso em: 5 set. 2018.

Explique aos estudantes que é possível determinar a idade aproximada de cada camada de rocha e de fósseis e, com isso, é possível estimar em qual intervalo de tempo determinadas espécies viveram. Registros do anfíbio surgiram na terceira camada da ilustração, por exemplo. Sabendo a idade dessa camada, é possível estimar o surgimento do anfíbio. É importante ressaltar que a ausência de registros fósseis do anfíbio em camadas mais antigas pode significar que essa espécie não existia, ou então que nenhum foi fossilizado.

anfíbio

réptil

camadas mais recentes

peixe

réptil

anfíbio

peixe

Pode ser interessante, ainda, mostrar aos estudantes que existe correspondência entre alguns fósseis brasileiros e africanos, indicando que essas duas regiões se encontravam próximas em algum momento da história da Terra. Esse assunto será debatido com mais detalhes no 7o ano.

camada intermediária

Mundo virtual peixe

peixe

Fonte: elaborado com base em How are fossils formed? Australian Museum. Disponível em: <https://australianmuseum.net.au/how-are-fossils-formed>. Acesso em: 27 set. 2018.

1.25 Distribuição de alguns fósseis de vertebrados nas camadas de uma rocha sedimentar. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1

Atualmente, são conhecidas cerca de 50 espécies de pterossauros descritas em todo o mundo, sendo que 23 destas espécies foram identiﬁcadas na Bacia do Araripe. Quatro espécies de dinossauros também estão representados no membro Romualdo. Dinossauros do grupo dos raptores, como o Santanaraptor placidus, viveram na Bacia do Araripe há aproximadamente 30 milhões de anos antes dos seus ancestrais imortalizados pelo cinema, como o velociraptor e o tiranossauro. [...]

Para entender como é feita a datação de rochas, visite o site: <http://www.cprm.gov. br/publique/Redes-Instituci onais/Rede-de-Bibliotecas ---Rede-Ametista/Canal-Esco la/Como-Sabemos-a-Idade -das-Rochas%3F-1070.html>. Acesso em: 14 set. 2018.

camadas mais antigas

Finalmente, nas rochas formadas em ambiente sob inﬂuência marinha, foram identiﬁcados fósseis de seis espécies de tartarugas e duas espécies de crocodilianos. A certeza que águas marinhas estiveram no meio do nordeste do Brasil, mais precisamente na Bacia do Araripe, há cerca de 100 milhões de anos, é atestada pela presença de equinoides (grupo da estrela do mar, serpente do mar e lírio do mar). Esse grupo ocorre apenas em ambiente cuja salinidade está acima de 20 g de sal por litro de água, o que permite dizer, sem sombra de dúvidas, que o sertão já foi mar.

GEOPARK ARARIPE. Paleontologia da Bacia do Araripe. Disponível em: <http://geoparkararipe.org.br/paleontologia-da-bacia-do-araripe>. Acesso em: 30 ago. 2018.

CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Os fósseis e os períodos geológicos

O infográfico que compõe as páginas 26 e 27 apresenta eventos que marcaram períodos geológicos ao longo da história da Terra. Permita que os estudantes façam a leitura do infográfico e observem as ilustrações pelo tempo que for necessário. Em seguida, peça que relatem o que compreenderam, acolha as respostas e complemente as informações sanando quaisquer dúvidas.

Representação de trilobita, artrópode marinho do período Cambriano.

Representação do ambiente do Arqueano com microrganismos agregados a sedimentos.

Arqueano 4000

Proterozoico 2500

• Aparecimento de peixes semelhantes aos tubarões.

Cambriano - 540

Pré-Cambriano

Representação de plantas terrestres do período Devoniano.

• Diversificação de animais marinhos. • Plantas ocuparam o ambiente terrestre.

• Formação do gás oxigênio na atmosfera. • Primeiros animais. • Grande diversificação da vida.

Hadeano 4600

• Primeiras florestas e diversificação dos artrópodes terrestres.

Richard Bizley/SPL/Latinstock

Walter B. Myers/Novapix/Leemage/ Agência France-Presse

• Formação dos continentes. • Origem da vida. ©Walter B. Myers/Novapix/Leemage/ Agência France-Presse

Chame a atenção para os longos períodos de tempo ao longo da história da Terra (divididos em éons, eras e períodos). Por ser uma escala de tempo difícil para o estudante compreender, se julgar pertinente, utilize uma comparação feita pelo astrônomo Carl Sagan, em seu livro Dragões do Éden (Editora Francisco Alves, 1985, páginas 16-19). Sagan mostra que, se condensarmos em um mês a história da vida a partir da formação de uma atmosfera com gás oxigênio (produzido principalmente pelos primeiros organismos a fazer fotossíntese), em datas aproximadas e começando pelo dia 1, os primeiros invertebrados (animais sem coluna vertebral, como insetos, minhocas, ostras, camarões, etc.) teriam surgido no dia 16 do mês. Os primeiros vertebrados, no dia 18. As plantas terrestres, no dia 20. Os primeiros anfíbios (sapos, rãs, etc.) no dia 22 e os répteis no dia 23. Os primeiros mamíferos no dia 26 e as primeiras aves no dia 27. Finalmente, os primeiros seres humanos teriam surgido no final do dia 31 desse hipotético mês.

• Primeiros artrópodes.

• Formação da Terra.

Rodrigo Pascoal/Arquivo da editora

Explique aos estudantes que eles não precisam se preocupar com os detalhes dos acontecimentos explicados no quadro. Informe que eles irão conhecer mais sobre o processo de evolução biológica no 9o ano.

O estudo dos fósseis permite aos cientistas delimitar alguns períodos geológicos ao longo da história da Terra, estabelecendo datas para acontecimentos importantes da evolução da vida no planeta. Para facilitar o estudo da evolução da vida, costuma-se dividir a história da Terra em grandes intervalos de tempo, que são subdivididos em intervalos menores. São os éons, eras, períodos e épocas. Os éons Proterozoico, Arqueano e Hadeano são reunidos na divisão conhecida como Pré-Cambriano. O éon Hadeano é uma divisão informal (não oficial). Do período Cambriano, por exemplo, que começou há cerca de 540 milhões de anos, encontramos fósseis dos primeiros animais. São invertebrados, ou seja, animais sem

Ordoviciano - 490

Siluriano - 443

Devoniano - 417

Era Paleozoica Fanerozoico

UNIDADE 1 • O planeta Terra

Texto complementar – Um pouco da história da Terra [...] A Terra foi formada [...] há 4,6 bilhões de anos [...] a partir de poeira e gás. [...] Nesse período, denominado pelos cientistas de Hadeano, o planeta era uma grande massa disforme de rochas em ebulição, bombardeada por uma incessante chuva de meteoros e cometas, não abrigando nenhuma forma de vida. De repente, a grande colisão com um planetóide errante arrancou milhões de pedaços do planeta. Parte desses destroços ficaram na órbita da Terra e acabaram por juntar-se, formando a Lua. [...]

Durante estes acontecimentos, começou a ser expelida do interior da Terra uma imensa quantidade de gases e vapor de água. Esses gases formaram a chamada atmosfera primitiva e o vapor de água favoreceu o surgimento das primeiras chuvas. [...] A formação dos oceanos foi fundamental para o surgimento da vida no planeta, pois foi no mar que surgiram as primeiras formas de vida (as bactérias).

UFRGS. Projeto Amora. Um pouco da história da Terra. Disponível em: <http://www.ufrgs.br/projetoamora/atividades-integradas/atividades- integradas-2011/um-pouco-da-historia-da-terra>. Acesso em: 24 set. 2018.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

coluna vertebral. Os primeiros fósseis de vertebrados (animais com coluna vertebral) são do período seguinte, o Ordoviciano, que começou há cerca de 490 milhões de anos. Nesse período apareceram os ancestrais dos peixes atuais. Fósseis dos primeiros anfíbios, ancestrais dos atuais sapos, rãs e salamandras, por exemplo, são provenientes do período Devoniano, iniciado há 417 milhões de anos. Já os dinossauros surgiram no período Triássico, iniciado há cerca de 248 milhões de anos, e se espalharam pelo ambiente terrestre. No fim do período Cretáceo, há cerca de 65 milhões de anos, houve uma extinção em massa: muitas espécies foram extintas em períodos curtos de tempo, em termos geológicos. Foi também nesse período que surgiram os primeiros mamíferos. Veja na figura 1.26 alguns acontecimentos que a análise dos fósseis fornece sobre a história da vida na Terra.

No Triássico, surgem os primeiros anfíbios, dinossauros e mamíferos, além da transformação da vegetação. Por ser um assunto que desperta interesse dos estudantes, promova atividades em que eles possam apresentar e estudar mais esses animais.

• Extinção de muitos dos grandes mamíferos.

• Primeiras aves, lagartos e salamandras. • Diversificação dos dinossauros. Roger Harris/SPL/Latinstock

©Walter B. Myers/Novapix/ Leemage/Agência France-Presse

• Maior evento de extinção em massa.

1.26 Esquema simplificado mostrando os períodos geológicos e alguns eventos que ocorreram desde a formação da Terra. Os números em cada período indicam a contagem do tempo em milhões de anos atrás. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

• Formação da camada de gelo do Ártico. • Ancestrais da espécie humana.

• Primeiros anfíbios, dinossauros e mamíferos. • Transformação da vegetação.

Representação de espécie de libélula gigante do período Carbonífero. Atingia até 80 cm de envergadura (medida de ponta a ponta das asas).

Continue a apresentação dos acontecimentos sobre a história da vida da Terra. Se julgar interessante, oriente os estudantes a pesquisar eventos adicionais, como os animais encontrados em cada período.

Roman Garcia Mora/Stocktrek Images/Getty Images

• Grande diversificação dos insetos.

Orientações didáticas

Representação de braquiossauro, dinossauro que viveu durante o período Jurássico.

Representação de tatu-gigante, mamífero que viveu durante o período Quaternário. Atingia até 3 m de comprimento.

• Importante evento de extinção em massa. • Primeiras plantas com flores.

Carbonífero - 354

Permiano - 290

Triássico - 248

Jurássico - 206

Era Mesozoica

Cretáceo - 144

Mundo virtual Para baixar e ler um artigo científico que explica a importância do tempo geológico, com conteúdo sobre como aumentar a compreensão e motivação dos estudantes sobre o assunto, visite o site: <http://www.ppegeo.igc.usp. br/index.php/TED/article/ view/8464>. Terciário - 65

Quaternário - 2,58

Era Cenozoica

Fonte: elaborado com base em KROGH, D. Biology: a Guide to the Natural World. 5. ed. Benjamin Cummings, 2011. p. 341.

A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1

Texto complementar – Asteroide que dizimou dinossauros ‘não poderia ter caído em pior lugar’ [...] Pesquisadores perfuraram rochas do oceano do Golfo do México que foram atingidas pelo asteroide há 66 milhões de anos e trazem novos dados sobre o evento [...]

O asteroide atingiu uma área relativamente rasa do mar, chocou-se com as rochas de gesso mineral liberando quantidades colossais de enxofre na atmosfera o que prolongou o período de “inverno global”.

Pode ser viável debater com os estudantes se é possível encontrar, nos dias de hoje, os seres vivos que habitavam a Terra em outras épocas e períodos, como os dinossauros e mamutes. Essa discussão é importante para que os estudantes entendam que seres vivos foram extintos no passado, e as causas podem ser impactos de corpos celestes na superfície da Terra, glaciações, etc., e que formas de vida similares às encontradas em outros períodos podem ser vistas nos dias atuais, como aves e elefantes.

Os gases de enxofre são altamente tóxicos e densos. [...]

Para verificar mais informações sobre a história da Terra e analogias para compreensão do tempo geológico, visite o site do CPRM (Serviço Geológico do Brasil): <http://www.cprm.gov.br/ publique/Redes-Institucio nais/Rede-de-Bibliotecas ---Rede-Ametista/CanalEscola/Breve-Historia-daTerra-1094.html>. Acesso em: 22 set. 2018.

“Naquele mundo frio e escuro, a comida nos oceanos acabou em uma semana, e os alimentos em terra firme, pouco depois, interrompendo subitamente a cadeia alimentar [biólogo evolucionista Ben Garrod]. Sem nada para comer em lugar algum do planeta, os imponentes dinossauros tiveram pouca chance de sobrevivência”. [...]

AMOS, J. Asteroide que dizimou dinossauros ‘não poderia ter caído em pior lugar’. BBC. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/geral-39933336>. Acesso em: 24 set. 2018.

CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

5 Os recursos minerais

Antes de iniciar a abordagem sobre os recursos minerais, verifique o que os estudantes sabem sobre esse assunto. Esse exercício é importante, pois os estudantes podem modificar ou acrescentar informações aos conhecimentos que já possuem, tornando o procedimento de construção do conhecimento mais significativo. Essa abordagem permite que o próprio aluno seja protagonista de seu aprendizado.

Juca Martins/Pulsar Imagens

Olhe a sua volta e tente identificar os materiais presentes na sala de aula. Você provavelmente vai perceber que o ser humano usa diversos materiais – como metais, plásticos, cimento, etc. – para construir casas, veículos e um sem-número de objetos. Boa parte da matéria-prima desses materiais é extraída da crosta terrestre e modificada pela indústria. A extração de matéria-prima provoca intensas transformações no ambiente e na sociedade ao seu redor. Um exemplo é o que ocorreu na década de 1980, quando cerca de 120 mil pessoas passaram pelo garimpo de Serra Pelada (PA) em busca de ouro. Elas trabalhavam sem nenhum tipo de segurança ou garantia. Veja a figura 1.27.

Oriente os estudantes a identificar em objetos presentes no cotidiano a presença dos recursos minerais. Caso seja necessário, apresente os exemplos que estão no Livro do Estudante e sugira uma pesquisa para complementar a lista dos recursos. Na sequência, explique que, dependendo da utilização de cada recurso, eles podem ser retirados em maior ou menor quantidade da natureza. Trabalhe com a imagem da extração de ouro na década de 1980. Enfatize o tamanho das pessoas em relação à área explorada e, se julgar necessário, explique aos estudantes que a extração de ouro envolvia o uso de mercúrio, um metal tóxico que causa a contaminação do ambiente e das cadeias alimentares, como será visto adiante no 6o ano.

Museu de Minerais, Minérios e Rochas Heinz Ebert (Unesp) https://museuhe.com.br/ categoria-kids/geologiapara-criancas Apresenta informações sobre o processo de formação das rochas e exemplos de rochas magmáticas, sedimentares e metamórficas. Confira também, no mesmo site, o Banco de Dados sobre minerais e rochas. Acesso em: 9 set. 2018.

1.27 Garimpo de ouro em Serra Pelada, Curionópolis (PA), 1986.

Os recursos obtidos da natureza e usados para construir os objetos e as construções são chamados recursos naturais. O ferro é obtido, em geral, de um mineral denominado hematita. A hematita é formada por ferro combinado com oxigênio. Observe a figura 1.28. Os minerais a partir dos quais são produzidos materiais como o ferro e outros produtos com vantagem econômica são chamados minŽrios. Dizemos, portanto, que a hematita é um minério de ferro. Outros exemplos de minérios explorados economicamente são a galena, um minério de chumbo; a esfarelita, fonte de zinco; a cassiterita, um minério de estanho; e a bauxita, da qual se obtém alumínio.

Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

Chame a atenção dos estudantes para a fotografia da hematita, mineral do qual se obtém o ferro. Nesse momento, peça aos estudantes que façam uma pesquisa sobre os minerais encontrados no Brasil ou nas proximidades do município onde se localiza a escola. Se julgar interessante, desenvolva em conjunto com o professor de Geografia uma atividade interdisciplinar, na qual os estudantes deverão mapear os locais onde são encontrados os minerais pesquisados.

Mundo virtual

1.28 Hematita, um mineral do qual se extrai o ferro.

Mundo virtual Série Geologia na Escola http://www.mineropar.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=97 Os cadernos Série Geologia na Escola abordam diversos temas relacionados às Ciências da Terra. Acesso em: 27 set. 2018.

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Texto complementar – Entenda o acidente de Mariana e suas consequências para o meio ambiente Na tarde do dia 5 de novembro, o rompimento da barragem do Fundão, localizada na cidade histórica de Mariana (MG), foi responsável pelo lançamento no meio ambiente de 34 milhões de m³ de lama, resultantes da produção de minério de ferro pela mineradora Samarco – empresa controlada pela Vale e pela britânica BHP Billiton. [...] A enxurrada de rejeitos rapidamente se espalhou pela região, deixou mais de 600 famílias desabrigadas e chegou até os córregos próximos. Até o momento, foram confirmadas as mortes de 17 pessoas.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Em questão de horas, a lama chegou ao rio Doce, cuja bacia é a maior da região Sudeste do País – a área total de 82 646 quilômetros quadrados é equivalente a duas vezes o Estado do Rio de Janeiro.

O aumento da turbidez da água [...] provocou a morte de milhares de peixes e outros animais. De acordo com o Ibama [Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis], das mais de 80 espécies de peixes apontadas como nativas antes da

Orientações didáticas

Rubens Chaves/Pulsar Imagens

Em nosso planeta há vários depósitos naturais de minérios: são as jazidas. É preciso ter indústrias para extrair e transformar os minérios em ferro, aço, alumínio, cobre, etc. A mineração ou extrativismo mineral é a atividade de exploração das jazidas. Veja a figura 1.29. É preciso haver um controle rigoroso na mineração, porque ela causa enormes impactos ambientais e sociais. A mineração transforma a paisagem e atrai muitas pessoas para o local de extração. Além disso, usa materiais que precisam ser trabalhados com muito cuidado para evitar acidentes e poluição ambiental. Em 2015, ocorreu no Brasil o maior desastre socioambiental no setor de mineração de que se tem notícia: o rompimento de uma barragem de uma empresa de mineração em Mariana (MG) provocou o lançamento de 34 milhões de metros cúbicos de rejeitos no ambiente. A onda de rejeitos, composta principalmente de óxido de ferro e sílica, soterrou o subdistrito de Bento Rodrigues e atingiu o rio Doce, causando prejuízos incalculáveis às populações humanas, à fauna e à flora. O rastro de destruição atingiu o litoral do Espírito Santo.

Se possível, reúna alguns utensílios de uso cotidiano, feitos com metais diferentes, e peça aos estudantes que tentem identificar o metal (ou a liga) presente em cada peça. Se o acesso à internet for fácil, os estudantes podem realizar uma consulta rápida nos sites de busca para obter informações sobre os metais identificados e depois explicar como esses metais são obtidos. Essa atividade é interessante para que os estudantes compreendam que cada metal (ou liga metálica) apresenta características específicas que tornam o material adequado para os mais diversos usos. O alumínio, por exemplo, é mais leve, sendo usado, por exemplo, em janelas; já a dureza do aço o torna um material bastante utilizado na indústria e na construção civil.

1.29 Extração de minério de ferro em Congonhas (MG), 2016.

É importante que os estudantes percebam que, assim como ocorre com a extração de qualquer outro recurso natural, o extrativismo mineral causa enormes impactos ambientais e sociais. Para que eles possam mensurar esses danos, chame a atenção para as fotografias 1.27 e 1.29 e para o Texto complementar sobre o desastre no município de Mariana deste Manual.

Ci•ncia e Hist—ria A história da metalurgia Achados arqueológicos mostram que, há mais de 2 milhões de anos, nossos ancestrais já fabricavam utensílios de pedra. Somente muito mais tarde, por volta de 9000 a.C., alguns grupos começaram a fabricar ferramentas de metal. Ele era extraído das rochas pela ação do fogo. Sua descoberta pode ter ocorrido acidentalmente, quando minérios contendo metais foram colocados em fogueiras. Acredita-se que o primeiro metal trabalhado pelo homem foi o cobre. Entre 3500 e 3000 a.C., os sumérios (povo que vivia em regiões do atual Oriente Médio) descobriram que, ao derreter e misturar minérios de cobre e estanho, obtinha-se uma liga resistente, o bronze. Esse material logo passou a ser usado em ferramentas e armas mais resistentes. Por volta de 1500 a.C., na Ásia Menor, o ferro passou a ser usado com grande frequência na fabricação de utensílios, possibilitando a produção de ferramentas e armas ainda mais rígidas que as de bronze. Antes disso, alguns povos já produziam utensílios de ferro utilizando pedaços de meteorito de ferro batidos, mas foi só nessa época que o metal passou a ser extraído de seus minérios. Isso porque sua fusão exige temperaturas muito altas, em torno de 1200 °C. A metalurgia (produção de metais) foi tão importante para o desenvolvimento dos grupos humanos que os historiadores costumam dividir a Pré-História em Idade da Pedra (anterior à descoberta da metalurgia) e Idade dos Metais. Esta última costuma ser dividida em Idade do Cobre (9000 a.C.-3500 a.C.), Idade do Bronze (3500 a.C.-1500 a.C.) e Idade do Ferro (1500 a.C.-1600 d.C.). No entanto, o uso desses metais não ocorreu ao mesmo tempo em todos os lugares do mundo. Alguns povos, aliás, não desenvolveram sequer a metalurgia, o que mostra que essa periodização não é válida para todos os grupos humanos.

A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1

tragédia, 11 são classificadas como ameaçadas de extinção e 12 existiam apenas lá. [...]

A lama avançou pelo rio com grande velocidade, chegando ao Espírito Santo em menos de cinco dias. No dia 21, alcançou o mar em Linhares –blocos de contenção foram posicionados na foz do rio para controlar o impacto ambiental da chegada da lama ao mar.

Um laudo técnico parcial, divulgado pelo Ibama no início de dezembro, aponta para a gravidade sem precedentes do desastre. “O nível de impacto foi tão profundo e perverso, [...] que é impossível estimar um prazo de retorno da fauna ao local, visando o reequilíbrio das espécies na bacia”, diz o documento.

GOVERNO DO BRASIL. Entenda o acidente de Mariana e suas consequências para o meio ambiente. Disponível em: <http://www.brasil.gov.br/noticias/ meio-ambiente/2015/12/entenda-o-acidente-de-mariana-e-suas-consequencias-para-o-meio-ambiente>. Acesso em: 24 set. 2018.

CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Recursos naturais renováveis e não renováveis

Sugerimos que os estudantes sejam instigados a saber como o petróleo e o carvão mineral são formados, assuntos que serão formalmente apresentados no 7º ano. Estimule-os a procurar informações em fontes confiáveis.

Como vimos, as rochas e os minerais levam milhões de anos para se formar. O petróleo e o carvão mineral são outros recursos que requerem muito tempo para serem formados. Vimos também que o ser humano usa recursos naturais, como aqueles extraídos de rochas, em muitos produtos. Será que esses recursos nunca vão acabar? Por volta da década de 1960, o ser humano começou a ficar cada vez mais atento à importância de questões ambientais. A verdade é que estamos consumindo os recursos naturais em uma velocidade muito maior do que aquela com a qual esses recursos se formam, ou se renovam. Isso quer dizer que esses recursos estão se esgotando. Por essa razão, os minerais, o petróleo e o carvão mineral são conhecidos como recursos naturais não renováveis. Veja as figuras 1.30 e 1.31.

Pode ser interessante estimular os estudantes a pesquisar os recursos naturais renováveis e não renováveis que são utilizados pela sociedade (florestas, solo, energia solar, animais, vegetais, minérios, água, etc.) e quais produtos feitos a partir desses recursos são usados no cotidiano escolar. Essa atividade permite promover a percepção de que tudo o que utilizamos vem de recursos naturais e que nossos hábitos de consumo têm influência no ambiente, desenvolvendo a competência geral da BNCC referente a agir pessoal e coletivamente com responsabilidade, tomando decisões com base em princípios éticos, sustentáveis e solidários.

Agora veja só: a espécie humana consome os peixes que pesca. Mas os peixes que não são pescados se reproduzem e dão origem a outros indivíduos. Então, novos peixes podem ser pescados. Muitas árvores são cortadas, mas outras árvores podem ser plantadas, substituindo as que foram retiradas da natureza. Por isso as plantas e os animais usados em nossa alimentação ou para outros fins são, em geral, considerados recursos naturais renováveis, o que possibilita seu uso constante. Mas atenção! Mesmo alguns recursos renováveis estão sendo consumidos em velocidade maior do que a de sua reposição natural. A pesca excessiva, por exemplo, reduz o número de peixes nos rios e mares, e esses poucos peixes que não foram pescados não se reproduzem na velocidade necessária para repor todos aqueles que são consumidos. Por isso, as espécies usadas comercialmente podem se extinguir. 30

Luciana Whitaker/Pulsar Imagens

1.30 Amostra de petróleo, um recurso natural não renovável.

Mundo virtual Para conhecer um pouco a relação entre os recursos naturais renováveis e a produção de energia, leia o artigo disponível para o download no site: <https://perio dicos.ufpe.br/revistas/poli ticahoje/article/view/3760>. Acesso em: 17 set. 2018.

As fontes de energia (renováveis e não renováveis) serão estudadas no 8o ano.

Layne Kennedy/Getty Images

Perguntas como: “O que acontecerá se o petróleo acabar?” podem estimular os estudantes a pensar em alternativas e a buscar pesquisas que permitam a substituição desses recursos por outros renováveis e menos poluentes. Tomar conhecimento da existência de carros elétricos ou movidos a gás, além da existência de pesquisas de carros movidos a energia solar e a hidrogênio, mostra aos estudantes a aplicação de estudos científicos para a resolução de problemas sociais e ambientais.

No 7o ano você vai estudar como o petróleo e o carvão mineral se formaram, seu uso e os problemas ambientais causados pela queima desses combustíveis.

1.31 Vagões de trem carregados com carvão mineral em Siderópolis (SC), 2016. O carvão mineral é um recurso natural não renovável.

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Texto complementar – Consumo de recursos naturais superou o que o mundo pode renovar no ano A população mundial consumiu até hoje [1 ago. 2018] o conjunto dos recursos que a natureza pode produzir em um ano. E, pelo restante do ano, vai consumir além da capacidade de renovação anual. As informações são da Global Footprint Network, uma organização não governamental de pesquisa de recursos naturais e mudanças climáticas.

[...] “Se não mudarmos o processo de produção e consumo, em um dado momento, o planeta realmente não vai ter a capacidade de regeneração e uma série de matérias-primas vão ficar realmente esgotadas, escassas ao ponto de não poderem mais serem utilizadas”. No Brasil, 20 milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos poderiam ser recuperados por ano com reciclagem, segundo dados da Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (Abrelpe), o que representa cerca de 25% do total do lixo gerado.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Munique Bassoli/Pulsar Imagens

Orientações didáticas A aproximação do conteúdo à realidade dos estudantes pode contribuir para a mudança de atitudes e a adoção de hábitos e ações mais conscientes com relação ao meio ambiente e à própria vida. Com os estudantes, levante os problemas locais (do município ou estado em que habitam) relativos à exploração dos recursos naturais: quantidade produzida de lixo e materiais descartados, desperdício de água, desmatamento para comércio de madeira, etc. Alguns desses problemas serão estudados ainda neste volume; outros serão trabalhados nos volumes seguintes.

Daniel Cymbalista/Pulsar Imagens

O consumo dos recursos naturais renováveis não deve ser, portanto, mais rápido do que a sua reposição. Além disso, a poluição e os desequilíbrios da natureza provocados pela espécie humana precisam ser controlados porque contribuem para a degradação do ambiente, o que acelera ainda mais o esgotamento desses recursos. Por isso é preciso tomar medidas para evitar a poluição do ambiente e para recuperar as áreas degradadas, com fiscalização rigorosa por parte do governo. Além de cobrar ações do governo, todas as pessoas devem atuar na preservação dos 1.32 Reciclagem de latas de alumínio em Taquaritinga (SP), 2017. recursos naturais, renováveis ou não. Uma das principais formas é por meio do consumo consciente: devemos procurar saber de onde vem e como é fabricado tudo o que consumimos, fazer escolhas apropriadas e limitar o consumo ao que realmente precisamos. Em relação aos minérios, por exemplo, é necessário incentivar a reciclagem, isto é, a transformação de objetos que já foram usados em materiais que servirão para a produção de novos objetos. Na reciclagem de latinhas de alumínio, por exemplo, obtêm-se chapas de alumínio que servirão para a fabricação de novas latinhas. Isso diminui o volume de lixo e a extração de minério da 1.33 Camiseta confeccionada com fibras de poliéster produzido a partir da reciclagem de garrafas plásticas. natureza. Veja a figura 1.32. Além do alumínio, o vidro pode ser derretido e reaproveitado na produção de novos objetos, reduzindo, por exemplo, a extração de calcário. Produtos feitos com papel e plástico também podem ser reciclados. Veja a figura 1.33. Além disso, é preciso evitar o desperdício e o consumo excessivo, especialmente dos materiais que estão se esgotando, substituindo-os por materiais alternativos. Quando compramos objetos desnecessários, incentivamos a degradação do ambiente. Você costuma comprar roupas, aparelhos eletrônicos e outros objetos sem que precise realmente deles? Ao longo de nossos estudos, discutiremos mais sobre o que podemos fazer para evitar que os recursos naturais sejam degradados ou se esgotem.

Ao longo deste volume – e também nos volumes seguintes – há discussões sobre formas de minimizar os impactos e reduzir o consumo de recursos naturais. Isso pode ser feito pela substituição de recursos, ou por propostas de redução de extração e reutilização desses recursos. Mas no momento já podemos chamar a atenção do estudante para pensar em ações locais (como dentro da escola) para evitar desperdício de água, papel toalha nos banheiros, folhas de papel sulfite e outros materiais em sala de aula, até propostas mais amplas (como no município ou estado), seja pela conscientização da comunidade ou pelo envio de propostas à câmara de vereadores ou prefeito do município. Essa última atividade auxilia a formação do cidadão, que é capaz de reconhecer o seu papel na execução de ações modificadoras e na cobrança de instituições para ações mais amplas.

Mundo virtual Geologia – Serviço Geológico do Brasil www.cprm.gov.br/publique/Redes-Institucionais/Rede-de-Bibliotecas---Rede-Ametista/Canal-Escola/ Geologia-4007.html Traz informações sobre diversos aspectos da Geologia, como informações sobre minerais e rochas, explicações sobre a origem do petróleo e orientações sobre como colecionar minerais. Acesso em: 9 set. 2018. A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1

O país ocupa o quinto lugar na geração de lixo no mundo e, diante dos baixos índices de reaproveitamento, contribui para o esgotamento dos recursos naturais do planeta, segundo avaliação da entidade. [...] Apesar de o Brasil ter a Política Nacional de Resíduos Sólidos desde 2010, em muitos pontos, ela ainda não saiu do papel. “É preciso, de um lado, a conscientização do cidadão para consumir menos materiais descartáveis e fazer a separação desses resíduos em casa. Nós precisamos que o poder público municipal, que é o titular dos serviços de limpeza urbana, realmente disponibilize os serviços de coleta seletiva, em toda a cidade. [...] BOEHM, C. Consumo de recursos naturais superou o que o mundo pode renovar no ano. EBC Agência Brasil. Disponível em: <http://agenciabrasil.ebc.com. br/geral/noticia/2018-08/consumo-de-recursos-naturais-superou-que-o-planeta-pode-renovar-no-ano>. Acesso em: 17 set. 2018.

CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Antes de debater as atividades propostas ao final do capítulo, sugerimos retomar o registro do boxe A questão é... feito pelos estudantes no início do capítulo. Sugerimos que peça para que leiam os próprios registros e façam as modificações e adequações necessárias para corrigir as respostas. Caso julgue necessário, solicite aos estudantes que troquem o registro com um colega. Dessa maneira, entram em contato com diferentes respostas para a mesma questão e conseguem compará-las com o próprio registro, valorizando as ideias de outras pessoas para a construção de suas próprias concepções.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Aplique seus conhecimentos

1 Faça um desenho organizando as camadas da Terra. Comece pela mais externa e siga até chegar à mais interna. Use os seguintes termos: crosta, manto, núcleo externo, núcleo interno. 2 Em seu caderno, relacione os conceitos indicados pelos números na primeira coluna com as definições indicadas pelas letras da segunda coluna. a) O conjunto total de água do planeta (rios, lagos, oceanos, etc.). 1. litosfera 2. hidrosfera

b) A parte sólida formada a partir das rochas.

3. atmosfera

c) As regiões em que é possível haver vida no planeta.

4. biosfera

d) A camada de ar que envolve o planeta.

3 A cada 30 m de profundidade do solo, a temperatura aumenta, em média, cerca de 1 °C. Como você explica isso? 4 Neste capítulo você aprendeu muito sobre três tipos de rocha: magmáticas, sedimentares e metamórficas. Agora, no caderno, identifique o tipo de rocha a que se refere cada uma das afirmativas abaixo. a) São formadas por compactação de grãos de outros tipos de rocha transportados pela água ou pelo vento. b) São formadas pelo resfriamento do magma ou da lava. c) São formadas pela transformação de outras rochas submetidas a condições de elevada pressão e temperatura. d) A rocha em que há maior possibilidade de encontrar fósseis.

Aplique seus conhecimentos As atividades deste tópico podem ser usadas, conforme o professor julgar mais adequado, para sistematizar conceitos vistos ao longo do capítulo.

5 Explique por que existem grãos de várias cores em um pedaço de granito. 6 Você conheceu um tipo de rocha que é formado pelo resfriamento e pela solidificação do magma. E aprendeu também que essas rochas podem se quebrar em pequenos fragmentos (pedaços), que se acumulam em camadas de sedimentos e acabam se transformando, por compressão, em outro tipo de rocha. Você viu também que os dois tipos de rochas descritos acima, sob a ação de pressão elevada e altas temperaturas, podem se transformar em um terceiro tipo de rocha. Mas, se esse terceiro tipo de rocha derreter no interior do planeta, pode se tornar o primeiro tipo de rocha descrito acima. Essas mudanças formam, portanto, um ciclo, no qual uma rocha, ao longo de muito tempo, pode se transformar em outra, que se transforma em outra, que, por sua vez, se transforma em outra, e assim por diante: é o ciclo das rochas. Na figura abaixo, que resume o ciclo das rochas, indique a que tipo de rocha corresponde cada número. intemperismo e compressão

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alta temperatura e pressão

Adilson Secco/ Arquivo da editora

Fabio Colombini/ Acervo do fotógrafo

resfriamento e solidificação

alta temperatura e pressão

Dirk Wiersma/Science Photo Library/Latinstock

1. Crosta, manto, núcleo externo, núcleo interno. 2. 1-b; 2-a; 3-d; 4-c. 3. Conforme cavamos mais fundo, ficamos mais perto do calor proveniente da parte quente da Terra, ou seja, do manto. 4. a) sedimentar; b) magmática; c) metamórfica; d) sedimentar. 5. O granito pode ter várias cores porque é formado por grãos de três tipos de minerais: o quartzo, o feldspato e a mica, que têm cores diferentes. 6. 1: rocha magmática; 2: rocha sedimentar; 3: rocha metamórfica.

fusão

1.34 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.

ATIVIDADES

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UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

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Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

74 Rochas magmáticas podem ser muito antigas: algumas têm mais de 3 bilhões de anos! No entanto, outras podem ser bem mais recentes. Como você explica esse fato? 84 Durante a construção de uma estrada, os técnicos encontraram um tipo de rocha no qual observaram uma disposição em camadas sucessivas e a presença de alguns fósseis de caramujos entre essas camadas. Que tipo de rocha era essa?

7. As rochas magmáticas recentes vieram de erupções vulcânicas recentes. 8. Rocha sedimentar. 9. Por meio de seus fósseis. 10. Os fósseis são registros de organismos que não existem mais, mas que são parecidos com os organismos atuais, servindo, portanto, como uma evidência da evolução. Além disso, a distribuição dos fósseis ao longo de estratos formados em diferentes períodos geológicos nos ajuda a reconstruir a história evolutiva dos seres vivos no planeta. 11. Porque a maioria dos organismos mortos não chega a formar fósseis, já que podem ter sido comidos ou entrar em decomposição antes do processo de fossilização. 12. Os minerais são elementos ou compostos químicos, geralmente sólidos, que formam as rochas. O minério é um mineral ou associação de minerais do qual se pode extrair algum produto com vantagem econômica. 13. O ferro puro, já que é preciso um gasto de energia e trabalho para retirar o ferro do minério. 14. Reciclar o alumínio das latas.

94 Neste capítulo você viu a ilustração de um dinossauro, o tiranossauro. Esse animal se extinguiu há cerca de 65 milhões de anos. Então, como os cientistas conseguem estudá-lo? 104 Qual é a importância dos fósseis para o estudo da evolução da vida na Terra? 114 Explique por que a quantidade de fósseis encontrados é muito menor do que a quantidade de organismos que os cientistas acreditam ter existido no passado. 124 Qual é a diferença entre mineral e minério? 134 O que você acha que vale mais no mercado internacional: o minério de ferro ou o ferro puro? Justifique sua resposta. 144 Para fabricar uma tonelada de alumínio, um metal muito usado em latas, é necessário extrair cinco toneladas de bauxita. O que poderia ser feito para conseguir alumínio de modo a diminuir a necessidade de bauxita? De olho na not’cia A notícia a seguir trata de uma descoberta feita em 2018 em Pompeia, na Itália. Há quase 2 mil anos a região foi completamente destruída durante a erupção de um vulcão e guarda importantes registros da catástrofe. Leia a notícia e procure no dicionário as palavras que não entendeu. No caderno, explique o significado dessas palavras. Em seguida, faça o que se pede.

Arqueólogos descobrem nova vítima de erupção de Pompeia Um homem [...] teve seu esqueleto descoberto por pesquisadores que estudam o sítio arqueológico de Pompeia, na Itália.

A descoberta remete ao ano 79 d.C., época em que o Monte Vesúvio entrou em erupção, matando grande parte da população de Pompeia e – em episódio arqueologicamente famoso – fossilizando seus corpos. O esqueleto recém-descoberto parece ser de um homem que sobreviveu à explosão inicial do vulcão e possivelmente tentava escapar da cidade.

Ciro Fusco/ANSA/AP Photo/Glow Images

No entanto, acredita-se que ele tenha sofrido uma lesão na perna, que dificultou sua fuga – os arqueólogos dizem ter identificado no esqueleto sinais de uma infecção óssea.

1.35 Esqueleto de homem encontrado em Pompeia, na It‡lia, em 2018. ATIVIDADES

CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas De olho na notícia

[...] A atividade vulcânica matou muitos dos moradores da cidade não por causa da lava, mas sim pela vasta e rápida nuvem de gás quente e fragmentos [...] do Vesúvio que se espalhou pela cidade. Ao cobrir os moradores com cinzas, a nuvem acabou preservando seus corpos para o estudo arqueológico posterior.

a) No ano de 79 a erupção do vulcão Vesúvio destruiu uma região que abrigava um antigo vilarejo do Império Romano. b) A notícia anuncia que foi descoberta mais uma ossada de uma vítima da catástrofe ocorrida em 79, em Pompeia. Seria um homem de aproximadamente 30 anos. c) As rochas e cinzas foram expelidas pelo vulcão Vesúvio, ou seja, têm origem no manto sob a crosta terrestre. d) A lava resfriada dá origem a rochas magmáticas (ou ígneas). O basalto é um exemplo de rocha magmática.

Já o homem [...], que provavelmente tinha em torno de 30 anos, foi encontrado no primeiro piso de uma edificação [...].

O arqueólogo Massimo Osanna diz que o esqueleto é uma "descoberta excepcional", que é parte dos estudos para entender o impacto da erupção do Vesúvio na vida dos antigos moradores de Pompeia. BBC News Brasil. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/internacional-44305385>. Acesso em: 3 out. 2018.

a) De acordo com o texto, o que aconteceu no sul da Itália no ano 79? b) Qual foi a descoberta recente anunciada pela notícia? c) Pelo que você estudou, qual camada da Terra deu origem às cinzas que atingiram as vítimas em Pompeia? d) Que tipo de rocha é originada na erupção de vulcões como o Vesúvio? Dê um exemplo desse tipo de rocha. Trabalho em equipe Cada grupo de estudantes vai escolher uma das atividades a seguir para pesquisar em livros, revistas ou sites confiáveis (de universidades, centros de pesquisa, etc.). Vocês podem buscar o apoio de professores de outras disciplinas (Geografia, História, Língua Portuguesa, etc.). Exponham os resultados da pesquisa para a classe e a comunidade escolar (estudantes, professores e funcionários da escola e pais ou responsáveis), com o auxílio de ilustrações, fotos, vídeos, blogues ou mídias eletrônicas em geral. Ao longo do trabalho, cada integrante do grupo deve defender seus pontos de vista com argumentos e respeitando as opiniões dos colegas.

14 Observem a pintura abaixo. Ela é um exemplo de arte rupestre. Pesquisem a que corresponde esse tipo de arte e se ela é encontrada no Brasil.

1. A arte rupestre costuma ser encontrada nas paredes de cavernas, e foi feita por nossos ancestrais, em geral, na Pré-História. Esse tipo de arte nos dá informações sobre os hábitos de povos no passado, pois muitas vezes os desenhos retratam cenas do cotidiano, animais, plantas, pessoas e objetos. No Brasil, a arte rupestre é abundante em sítios arqueológicos, como os encontrados no Parque Nacional da Serra da Capivara (no Piauí), na região de Lagoa Santa (em Minas Gerais) e no Seridó e na chapada do Apodi (no Rio Grande do Norte). 2. As expedições buscavam ouro, prata, cobre e pedras preciosas, como diamantes e esmeraldas. Os estados em que mais houve exploração foram São Paulo, Minas Gerais, Goiás, Bahia e Mato Grosso. 3. A mineração feita sem controle – sem estudos de impacto ambiental e sem fiscalização das condições de trabalho – tem afetado o ambiente e a qualidade de vida das pessoas, que podem ter de ser remanejadas para outras regiões. Há também o risco de poluição dos lençóis sub-

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Thipjang/Shutterstock

Trabalho em equipe

1.36 Imagens de animais encontradas na caverna de Lascaux, no vale de Vézère, na França. Foto de 2017.

24 Pesquisem a história da mineração no Brasil a partir do século XVII. Que metais e pedras preciosas foram mais explorados? Em quais estados houve maior exploração? 34 Pesquisem quais são os problemas socioambientais decorrentes das atividades de mineração. Pesquisem também que ações foram adotadas em relação ao rompimento da barragem de uma empresa mineradora ocorrido em 2015, em Minas Gerais, sobre o qual você leu na página 29. Pesquisem se no estado em que vocês moram há exploração de jazida mineral e como ela está sendo feita. 44 Procurem na internet por museus de Geologia no Brasil ou por instituições em que há exposição de minerais, rochas, fósseis, etc. Se possível, visitem o local e depois contem para o restante da turma sobre a exposição. 34

ATIVIDADES

terrâneos e dos rios superficiais pelos rejeitos da mineração, além do desmatamento, acelerando a erosão e o esgotamento do solo. No dia 5 de novembro de 2015 houve um rompimento de uma barragem de uma empresa de mineração, despejando cerca de 60 milhões de metros cúbicos de rejeito, que se espalharam por diversos municípios. A enxurrada de rejeito causou destruição de 82% das edificações de Bento Rodri-

gues, subdistrito do município de Mariana, causando prejuízos inestimáveis para toda a região. 4. A publicação Centros e Museus de Ciência do Brasil – 2015 pode ser uma das fontes de consulta dos estudantes para realizar a pesquisa. Disponível em: <http://www.museuda vida.fiocruz.br/images/Publicacoes_Educacao/PDFs/centro semuseusdecienciadobrasil2015novaversao.pdf>. Acesso em: 25 out. 2018.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aprendendo com a prática

Aprendendo com a prática Veja o que é necessário para realizar esta atividade e siga as orientações dadas. Material • Uma colher de sopa

• Água

• Dois ovos de galinha

• Vinagre branco

As atividades práticas têm um caráter lúdico e ajudam a desenvolver a capacidade motora e de observação. Outro aspecto importante das atividades práticas é trabalhar as competências gerais da BNCC “exercitar a empatia, o diálogo, a resolução de conflitos e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito ao outro e aos direitos humanos, com acolhimento e valorização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, seus saberes, identidades, culturas e potencialidades, sem preconceitos de qualquer natureza” e “agir pessoal e coletivamente com autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, tomando decisões com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários.

Fotos:Julia Ivantsova/ Shutterstock

• Dois copos transparentes iguais (copos de, no mínimo, 200 mL)

1.37

Procedimento 1. Ponha um ovo em cada copo, com cuidado para não os quebrar. Acrescente vinagre em um dos copos até cobrir o ovo. 2. Ponha água no outro copo até cobrir o ovo. 3. Observe por alguns minutos. Veja se os ovos ou o líquido sofrem alguma alteração. Anote o que você observou. 4. Peça ao professor que ponha os dois copos na geladeira. Ao longo de dois dias, observe-os de vez em quando.

a) A casca do ovo colocado no vinagre ficou mole. b) Carbonato de cálcio, que reagiu com o ácido do vinagre formando novas substâncias, entre elas o gás carbônico e os sais que ficam dissolvidos na água. c) A mudança não foi provocada pela água, uma vez que o ovo colocado na água sem vinagre não se alterou. d) Os ácidos podem ser usados para identificar rochas que contenham carbonato de cálcio, como o calcário e o mármore. e) A chuva ácida pode ter efeito corrosivo sobre monumentos e construções feitos com rochas que contenham carbonato de cálcio, como o calcário e o mármore.

5. Passado esse tempo, tire cuidadosamente, com uma colher, os ovos dos copos e lave-os em água corrente. Observe com atenção a superfície de cada um, comparando-as. Anote o que você observou. Resultados e discussão Agora faça o que se pede. a) Descreva a transformação que aconteceu com a casca de um dos ovos no fim da atividade. b) Pesquise qual substância existe na casca do ovo e o que acontece quando a colocamos em contato com o ácido do vinagre. c) Suponha que um estudante afirme que as mudanças ocorridas no ovo que foi posto no vinagre foram provocadas tanto pelo ácido do vinagre quanto pela água que esse produto contém. O que você diria? d) Esse experimento nos mostra que os ácidos reagem com certas substâncias. Explique por que é possível identificar certos tipos de rocha usando ácido e dê exemplos dessas rochas. e) Às vezes, as fábricas podem lançar na atmosfera produtos químicos que formam ácidos ao entrarem em contato com a água das chuvas. Com isso, a chuva pode se tornar mais ácida. A chuva ácida teria algum efeito sobre monumentos e construções? Explique.

Atenção Cuidado! O ácido do vinagre não é corrosivo para a nossa pele, mas há outros ácidos muito corrosivos. Por isso você nunca deve fazer experimentos com ácidos sem a orientação do professor. Cuidado também ao manusear objetos de vidro, como os copos. Você pode se cortar.

ATIVIDADES

Atividade complementar Para que os estudantes consigam relacionar alguns conteúdos estudados neste capítulo com aspectos cotidianos, sugerimos uma pesquisa para relacionar a produção de estruturas calcárias por cnidários (corais), crustáceos (como o paguro), moluscos (como mexilhões) e equinodermos (estrelas-do-mar) às mudanças climáticas. A relação entre o aumento da concentração de gás carbônico na atmosfera, a acidificação dos oceanos e o impacto na produção de estruturas calcárias é importante para que os estudantes compreendam a extensão dos danos que atitudes e hábitos dos seres humanos provocam nos ecossistemas. É importante alertar os estudantes de que esses e outros problemas ambientais serão aprofundados ao longo dos próximos anos do Ensino Fundamental.

CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR

2 CAPÍTULO

Objetivos do capítulo Neste capítulo serão explorados alguns componentes do solo, um importante elemento da litosfera. Vamos analisar os tipos de solo; a forma como o ser humano prepara o solo para o cultivo ou outras atividades; e os problemas ambientais decorrentes da utilização e da má conservação desse recurso.

Habilidade da BNCC abordada EF06CI11 Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características.

Litosfera: o solo Chico Ferreira/Pulsar Imagens

Orientações didáticas Questione os estudantes sobre quais os seres vivos visíveis na imagem e de que maneira eles utilizam o solo. É interessante que os estudantes notem a presença de árvores e hortaliças, além da presença humana. Entre os usos, espera-se que os estudantes mencionem a sustentação e a obtenção de nutrientes (pelas plantas) e a obtenção de alimentos (pelos animais que provavelmente estão presentes e pelos seres humanos que colhem plantas).

A quest‹o Ž...

O boxe A quest‹o Ž... permite verificar o conhecimento prévio dos estudantes sobre o tema. Assim, proponha que elaborem um registro com suas respostas e ideias. Esse registro pode ser retomado, corrigido e complementado ao final do capítulo. Essa é uma forma de avaliar a construção dos conceitos do capítulo por cada estudante.

2.1 Plantação de hortaliças orgânicas em zona rural de Paulo Lopes (SC), 2016. Na agricultura orgânica, o solo é adubado com folhas, galhos, farinha de ossos e estrume de animais. Não se usam agrotóxicos ou fertilizantes sintéticos, ou seja, fabricados em laboratório. Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

Você já refletiu sobre a origem dos alimentos? Tudo o que comemos depende do solo para ser produzido. Mesmo os alimentos industrializados, que passam por muitas transformações antes de chegar à sua casa, têm como origem vegetais cultivados ou animais criados no campo. Veja a figura 2.1. O solo é a base para a produção de todos os alimentos. Também é no solo que se cultivam plantas que são fonte de matéria-prima para a confecção de móveis, roupas e muitos objetos que usamos no dia a dia. Por isso, o conhecimento do solo é fundamental para a humanidade. Mais do que isso: aprender a conservá-lo pode garantir o sustento e a sobrevivência de muitas gerações futuras.

Sequência didática No Material Digital do Professor que compõe esta coleção você encontra a sugestão de Sequência Didática 2 do 1º bimestre “Litosfera e hidrosfera”, que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

» Em que camada da Terra está localizado o solo? » Quais são os componentes do solo? Como ele deve ser preparado e cuidado para a agricultura? » Que problemas podem ameaçar o solo? » Quais são as consequências desses problemas e o que pode ser feito para evitá-los?

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Respostas para A questão é... O solo está localizado na litosfera, a camada de rochas da superA erosão pode levar à desertificação, e as queimadas deixam o fície da Terra. solo seco, pobre em matéria orgânica, improdutivo e degradado. Geralmente, o solo é composto de areia, argila, restos de plan- Para cuidar do solo, é preciso usar técnicas que diminuam a erosão tas e animais, húmus, além de água e ar. Para a agricultura, é ne- e o esgotamento dele, como a rotação de culturas, as plantações cessário arar o solo e adubá-lo. Pode ser necessária a irrigação ou em degraus ou em curvas de nível, além de aplicar, em alguns casos, os agrotóxicos com o devido cuidado. Para evitar esses probledrenagem. mas, deve-se manter parte da vegetação nativa do ambiente, evitar Erosão, a desertificação e as queimadas. as queimadas e adotar outras medidas conservacionistas.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas Oriente os estudantes a analisar a figura 2.2 da página: quais são os seres vivos, como eles se relacionam, que processos estão realizando e qual a relação deles com o solo. Certifique-se de que os estudantes compreendem que a imagem é uma representação e que os organismos microscópicos estão retratados com grande aumento. Debata as formas de utilização do solo e destaque outros seres vivos não representados na figura 2.2 (por exemplo, alguns fungos e invertebrados, como larvas de insetos, formigas, cupins, entre outros) que também desempenham a função de decompositores. Embora o conceito de decomposição seja trabalhado em outros capítulos deste e dos próximos volumes, ele pode ser apresentado aqui com a discussão de fenômenos do cotidiano, como a ação dos fungos em uma laranja ou fatia de pão. O trabalho com o solo e com os processos de decomposição e reciclagem de nutrientes dá continuidade às habilidades da BNCC desenvolvidas nos anos iniciais do Ensino Fundamental referentes ao fluxo de energia e ciclo da matéria. Esses conceitos também serão importantes ao longo do estudo de Ciências nos anos finais do Ensino Fundamental, quando desenvolveremos as habilidades relacionadas aos ecossistemas brasileiros e às atividades humanas que os ameaçam. A abordagem da decomposição, neste capítulo, ajuda os estudantes a compreender alguns dos componentes presentes no solo: nutrientes, microrganismos e alguns seres vivos macroscópicos, como minhocas. Debata então com os estudantes quais são os materiais que as plantas retiram do solo. Reforce as noções de fotossíntese e a importância dos nutrientes e da água do solo, do gás carbônico atmosférico e da luz para as plantas.

1 O que existe no solo Como já vimos, a camada de rochas na superfície da Terra está exposta a variações de temperatura, à ação da chuva e a outros fatores que provocam desgaste. Esse processo é conhecido como intemperismo. Ao longo de muito tempo, o material resultante do desgaste dessas rochas vai formando o que chamamos de solo. Os grãos minerais que formam o solo são, portanto, pequenos pedaços de rochas. Além desses minerais, o solo é formado por água, ar e restos de organismos, como fungos, animais e plantas. A circulação de ar entre os grãos do solo é fundamental porque permite a respiração das raízes de plantas e dos outros organismos do solo. Você já pensou no que ocorre com as folhas que caem de uma árvore ou com os animais que morrem? Restos de plantas e de outros organismos servem de alimento para bactérias e fungos, chamados seres decompositores. Veja a figura 2.2. A decomposição desses restos de seres vivos forma uma matéria escura, chamada húmus. À medida que a decomposição avança, o húmus se transforma em água, nutrientes (como sais minerais) e gás carbônico, que podem ser aproveitados pelas plantas. 2.2 Bactérias e fungos transformam restos de seres vivos em água, nutrientes e gás carbônico, que serão utilizados pelas plantas (representadas pela árvore). Bactérias e alguns fungos são microscópicos. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

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decomposição

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decompositores (bactérias)

gás carbônico, água e nutrientes

decompositores (fungos)

Julio Dian/Arquivo da editora

Fonte: elaborado com base em MICHIGAN Environmental Education Curriculum. Schoolyard and Urban Ecosystem. What is decomposition? Disponível em: <http://techalive.mtu. edu/meec/module10/Decomposition. htm>. Acesso em: 13 set. 2018.

plantas e animais mortos

Mundo virtual Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2

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Texto complementar – Solos [...] O solo é constituído por componentes sólidos, que representam aproximadamente 50% do volume total, com espaços porosos entre estes componentes, que representam aproximadamente os 50% restantes. Da composição sólida, em torno de 45% são de origem mineral e 5% de matéria orgânica. Os espaços porosos são preenchidos por água e gases, sendo que a porcentagem ocupada por eles varia conforme a umidade do solo. [...]

Portanto, o solo deve ser considerado um sistema trifásico, pois é composto pela fase sólida, fase líquida e fase gasosa. [...] A fase líquida é composta pela água e os nutrientes nela dissolvidos. Na fase gasosa, o ar é de origem atmosférica ou da atividade dos organismos do solo. Já a fase sólida, constituída de frações minerais e orgânicas, apresenta partículas de diferentes tamanhos [...].

PES, L. Z.; ARENHARDT, M. H. Solos. Colégio Politécnico da Universidade Federal de Santa Maria: Rede e-Tec Brasil, 2015. Disponível em: <http://estudio01.proj.ufsm.br/cadernos_fruticultura/segunda_etapa/arte_solos.pdf>. Acesso em: 18 set. 2018.

Para saber mais sobre a formação e a classificação dos solos e suas propriedades, leia os materiais disponibilizados nos sites: <http://estudio01. proj.ufsm.br/cadernos_fruti cultura/segunda_etapa/arte_ solos.pdf> e <http://www.ead. uepb.edu.br/arquivos/cursos/ Geografia_PAR_UAB/Fascicu los%20-%20Material/Geogra fia_Fisica_II/Geo_Fis_II_A07_IM BZ_GR_SF_SI_SE_250509.indd. pdf>. Acesso em: 18 set. 2018. CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Podemos dizer então que o solo é composto de uma parte mineral e de uma parte orgânica. A parte mineral é aquela que se originou da desagregação das rochas. A parte orgânica é formada por restos de plantas (folhas, galhos, frutos), de animais (ossos, tecidos, fezes) ou de outros seres vivos (bactérias, fungos) em diferentes estágios de decomposição. Por baixo da camada superficial do solo encontram-se fragmentos maiores de rochas. E mais profundamente está a rocha que deu origem ao solo: a rocha matriz. Veja a figura 2.3.

Ao apresentar a parte inorgânica do solo, ressalte a importância da rocha matriz para a contínua formação de solos. Além disso, comente que a presença de espaços entre as partículas do solo favorece a absorção de água; e que a ocorrência da rocha matriz impermeável permite a formação de corpos de água subterrâneos.

rocha matriz

fragmento de rocha bactérias e outros organismos microscópicos

Atividade complementar

Fonte: elaborado com base em EVERT, R. F.; EICHHORN, S. E. Raven Biology of Plants. 8. ed. New York: W. H. Freeman, 2013. p. 690.

Se desejar realizar um trabalho de aprofundamento do vídeo sugerido no Mundo virtual, organize um roteiro de questões para os estudantes responderem com suas próprias palavras e de acordo com o conteúdo do vídeo. Algumas sugestões de questões são: “O que é solo?”, “Como ele se forma?”, “Qual é a importância das parcerias estabelecidas entre instituições brasileiras e do mundo?”. Por fim, oriente os estudantes a buscar informações sobre as soluções propostas para os problemas de solo em diferentes regiões do país. Essa é uma maneira de auxiliar os estudantes a compreender as ciências como empreendimento humano, reconhecendo que o conhecimento científico é provisório, cultural e histórico.

Desagregação: separação de partes que estavam juntas.

Hiroe Sasaki/Arquivo da editora

Aproveite a ilustração simplificada de um corte de solo para montar com os estudantes uma lista dos componentes orgânicos e inorgânicos. Destaque a importância de alguns animais, como minhocas (que será detalhada adiante) para aerar o solo, fundamental para que as raízes das plantas obtenham oxigênio e consigam crescer. Explore a diversidade de seres vivos que podem ser encontrados no solo, além das minhocas (por exemplo, alguns fungos e invertebrados, como larvas de insetos, formigas, cupins, entre outros). Essa estratégia é importante para que os estudantes não pensem que existem apenas minhocas no solo. Chame a atenção para a ampliação da imagem, mostrando o aumento de organismos microscópios, como bactérias.

Mundo virtual 2.3 Ilustração de um corte de solo. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

O ser humano retira recursos minerais das camadas abaixo do solo. Essas camadas superpostas que ficam visíveis em cortes e escavações no solo e que podem se distinguir entre si pela cor, pela textura e por outras características são chamadas horizontes do solo. Mesmo localizada em uma camada muito profunda, a rocha matriz continua sofrendo ação da água, por exemplo. Parte da água da chuva se infiltra no solo e, à medida que se aprofunda, preenche os espaços entre as rochas – formando os chamados lençóis de água, lençóis freáticos ou águas subterrâneas – até chegar às camadas de rocha impermeáveis. 38

Aprenda mais sobre solos – Embrapa www.youtube.com/ watch?v=lBRFa_cMfG8 Vídeo que traz informações do solo, como composição, formação, usos e cuidados. Acesso em: 13 set. 2018. Freático: vem do grego phreateios, que significa "poço".

UNIDADE 1 • O planeta Terra

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Texto complementar – Mapa quantifica pela primeira vez água escondida debaixo da terra no mundo O volume total de água armazenada no subsolo do planeta é estimado em 23 milhões de km³. Seria o suficiente para cobrir toda a superfície da Terra com uma camada de 180 metros de profundidade. [...] Mas apenas 6% dessa água é própria para consumo humano. Isso porque a chamada água “moderna” presente no subsolo está próxima da superfície e pode ser extraída ou usada para complementar recursos localizados acima do solo, em rios e lagos.

[...] Para quantificar a água armazenada nos dois primeiros quilômetros da superfície da Terra, Gleeson e sua equipe combinaram extensas bases de dados e modelos computacionais. Foram analisados, entre outros fatores, a permeabilidade de rochas e do solo, sua porosidade e características dos lençóis freáticos. A chave para determinar a idade de toda a água armazenada foram medições feitas com trítio, uma forma radioativa de hidrogênio que

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Orientações didáticas

2 Os tipos de solo

Antes de trabalhar este conteúdo, pergunte aos estudantes se todos os solos são iguais. É possível que eles citem pelo menos dois tipos distintos de solo: areia da praia e terra de jardim. Caso os estudantes consigam reconhecer tipos de solo, questione quais características variam: cor, textura, tamanho dos grãos, presença de matéria orgânica, etc. Se os estudantes não citarem diferentes tipos de solo e houver disponibilidade, leve-os a diferentes locais para que observem o solo. Se for possível, é interessante selecionar locais que apresentam solos com diferenças perceptíveis para facilitar a comparação pelos estudantes.

Kim-Ir-Sem/Arquivo da editora

Você já deve ter percebido que poucas plantas conseguem crescer na areia. Compare as fotos de areia de praia e de terra nas figuras 2.4 e 2.5.

Mauritius/Mauritius/Latinstock

2.4 O solo arenoso tem grande quantidade de areia. Observe a sua coloração mais clara.

Se julgar pertinente, realize a atividade do Trabalho em Equipe da página 53, que visa auxiliar os estudantes a desenvolver a competência da BNCC que estimula o protagonismo do estudante na busca de informações e construção do conhecimento e na utilização de tecnologias digitais de informação para realizar pesquisas de forma crítica, significativa e reflexiva.

2.5 O solo humífero é rico em húmus. Observe a sua coloração mais escura.

Nas fotos acima, é possível perceber, logo à primeira vista, a diferença na coloração dos solos. Se pudéssemos observar ao vivo e manusear esses dois solos, outros aspectos certamente chamariam a nossa atenção. O tipo de solo depende de vários fatores, como o tipo de rocha matriz que o originou (magmática, sedimentar ou metamórfica), o clima da região, a quantidade de matéria orgânica, a vegetação que o recobre e o tempo que ele levou para se formar. Uma forma de classificar os solos está relacionada ao tamanho das partículas que os compõem. Os solos podem conter partículas de argila, silte ou areia. A argila é formada por grãos com menos de 0,005 mm; o silte, por grãos entre 0,005 mm e 0,05 mm; a areia por grãos entre 0,05 mm e 2 mm. A proporção entre esses componentes afeta diversas características do solo, inclusive sua fertilidade. Solos arenosos têm um teor de areia igual ou superior a 70%. Esses solos secam logo porque são muito permeáveis: os grãos são maiores e há grandes espaços entre eles. Os sais minerais e a matéria orgânica, que servem de nutrientes para as plantas, são carregados pela água e por isso os solos arenosos são geralmente pobres em nutrientes. Reveja a figura 2.4.

Mundo virtual Outros experimentos relacionados ao tema, que exploram os conceitos de salinidade, retenção de água, erosão, consistência e porosidade do solo, podem ser consultados no seguinte site: <http://www.escola.agrarias. ufpr.br/index_arquivos/expe rimentoteca.htm>. Acesso em: 29 ago. 2018.

Silte: partículas do solo menores do que a areia fina e maiores do que as partículas de argila. Fertilidade: capacidade do solo de fornecer compostos necessários para o desenvolvimento das plantas (água e nutrientes). Permeável: vem do latim permeabilis, que significa "que pode ser atravessado". Nesse caso, o solo pode ser atravessado pela água.

Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2

surgiu na atmosfera há 50 anos como resultado de testes de bombas termonucleares.

Isso torna ainda mais importante as reservas modernas e a necessidade de administrá-las de forma sustentável, alertam os cientistas.

A partir desse elemento químico, os cientistas puderam identificar toda a chuva que chegou ao subsolo desde então.

O estudo destaca ainda como elas estão distribuídas de forma desigual no planeta. O próximo passo, afirmou Gleeson, é determinar o ritmo com que algumas reservas estão sendo consumidas.

[...]

[...] AMOS, J. Mapa quantifica pela primeira vez água escondida debaixo da terra no mundo. BBC News. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/noticias/2015/11/151119_mapa_agua_subsolo_mundo_rb/>. Acesso em: 29 set. 2018.

CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Já no solo argiloso predominam partículas de argila, embora haja também silte e areia. Os solos são considerados argilosos quando contêm de 35% a 60% de argila (solos com mais de 60% de argila são considerados de textura muito argilosa). Em geral, são menos permeáveis que os solos arenosos. A argila é formada por grãos muito pequenos e bem ligados entre si. Por isso, retém água e nutrientes, o que mantém a fertilidade do solo e facilita o crescimento das plantas. Mas, se o solo tiver muita argila, pode ficar encharcado e cheio de poças após a chuva. Veja a figura 2.6. Os solos podem ainda ser classificados em solos humíferos (também chamados de solos orgânicos) – nos quais há predominância de material orgânico ou húmus 2.6 Solo argiloso em São Roque de Minas (MG), 2015. – e solos minerais – nos quais predomina material mineral. A presença de húmus deixa o solo mais escuro. Além A fertilidade do solo às disso, ajuda o solo a reter água, torna-o poroso e com boa circulação de ar e, por meio margens do rio Nilo foi um da decomposição de restos de organismos, produz os nutrientes necessários às plantas. dos fatores que propiciaram um bom Reveja a figura 2.5. desenvolvimento da Os solos mais adequados para a agricultura têm certa proporção de areia, argila e agricultura entre os sais minerais, além do húmus. Essa proporção facilita a penetração da água e do gás antigos egípcios, já por volta de 8500 a.C. Isso oxigênio, utilizados pelos microrganismos e pelas plantas. Em geral, são solos que retêm porque, entre junho e água sem ficar encharcados, mas cada planta cresce melhor em um determinado tipo de outubro, o rio transbordava solo. O coqueiro, por exemplo, armazena rapidamente a água que passa pelo solo e cone enriquecia suas margens com húmus. Após o recuo segue, assim, crescer em terrenos arenosos, que não retêm muita água. Veja a figura 2.7.

Peça aos estudantes que descrevam as características do solo da figura 2.6. Além da cor avermelhada, resultado da presença de óxidos e hidróxidos de ferro, é possível observar a formação de poças de água. Para verificar os conhecimentos prévios dos estudantes sobre esse tipo de solo, pergunte: “Por que há pontos com água empoçada sobre o solo?”. Espera-se que eles respondam que há água empoçada porque o solo não a absorveu. Destaque que a argila apresenta baixa permeabilidade de água em comparação a solos arenosos. Portanto, é mais fácil a água ser absorvida por solo arenoso do que por solo argiloso. A argila apresenta alta retenção de água, o que facilita a manutenção da fertilidade do solo.

das águas, as comunidades plantavam trigo, aveia, ervilhas, lentilhas, entre outras culturas.

Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

Chame a atenção para a figura 2.7, pedindo aos estudantes que mencionem o tipo de solo dessa paisagem. Comente que os coqueiros armazenam a água que passa pelo solo e por isso se desenvolvem em terrenos arenosos, que não retêm muita água. Se julgar pertinente, realize nesse momento o experimento descrito em Aprendendo com a prática, na página 54, chamando a atenção para a velocidade do escoamento da água no solo arenoso e argiloso.

G. Evangelista/Opção Brasil Imagens

Orientações didáticas

Atividade complementar Solicite aos estudantes que respondam às questões: “Em que tipo de solo (arenoso ou argiloso) a fundação de residências (estrutura que mantém a residência estável) deve ser mais profunda?”, “Em qual desses solos (arenoso ou argiloso) é esperado que as plantas apresentem raízes mais profundas?”. Essa atividade permite verificar se os estudantes foram capazes de aplicar o conhecimento sobre os tipos de solo à resolução de questões. Espera-se que os estudantes sejam capazes de reconhecer que tanto as raízes de plantas quanto a fundação de residências devem ser mais profundas em solos arenosos.

2.7 Plantação de coqueiros (coco-da-baía) em Mirandópolis (SP), 2016.

UNIDADE 1 • O planeta Terra

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Texto complementar – Minerais argilosos

7/5/19 10:39 AM

Quando se fala em minerais, normalmente vem-nos à mente a imagem de substâncias sólidas, duras, algumas de brilho metálico como os minérios de chumbo, prata, ferro, manganês etc. Ou então podemos nos lembrar das pedras preciosas, de exuberante beleza por suas cores, brilho e transparência. Há, porém, um importante grupo de minerais que não são nada disso e dos quais quase ninguém se lembra. São os minerais argilosos, importante e complexo grupo de pelo menos 41 silicatos, principalmente de alumínio, às vezes com magnésio e ferro. [...] Argila é o nome dado a um sedimento formado por partículas de dimensões muito pequenas, abaixo de 1/256 milímetros (4 micrômetros) de diâmetro. Esse sedimento pode ser formado por apenas um mineral argiloso, mas o mais comum é ser formado por uma mistura deles, com predomínio de um. Todos, porém, são filossilicatos – ou seja, silicatos que formam lâminas –, de baixa dureza, densidade tam-

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Orientações didáticas

3 A preparação do solo O aumento da população humana tornou necessária a produção de quantidades cada vez maiores de alimentos. Com isso, a vegetação original das florestas e de outros ambientes foi sendo destruída para dar lugar ao cultivo de plantas comestíveis e à criação de animais. Hoje, o desmatamento é feito com máquinas (tratores e serras, por exemplo) ou com fogo (que causa uma série de problemas e ainda pode resultar em queimadas sem controle). Além disso, muitas vezes a atividade agrícola é feita de forma não apropriada e, depois de alguns anos de produção, os solos se esgotam, ou seja, não conseguem mais reter e fornecer os nutrientes necessários às plantas. Para preservar o solo e garantir boas colheitas, são necessários certos procedimentos, que devem ser orientados por profissionais como agrônomos, biólogos e engenheiros ambientais, entre outros. Vamos ver alguns desses procedimentos.

Antes de iniciar o trabalho com esse tema, debata com os estudantes por que o solo deve ser preparado e como isso pode ser feito. O objetivo é levantar os conhecimentos prévios da turma. Comente que a retirada de seres vivos do ambiente e o uso irresponsável do solo promovem alterações, como a redução de nutrientes, da aeração e da quantidade de água, mudanças nas características químicas do solo (alterações no pH), compactação e erosão. Essas alterações impactam diretamente os seres vivos associados ao solo e prejudicam a produtividade agrícola.

Agrônomo: especialista em Agronomia, a ciência que estuda o cultivo do solo.

A terra Os primeiros arados surgiram por volta de 5500 a.C., na Mesopotâmia, e consistiam em varas de madeira puxadas por bois. Essas varas abriam, no solo, fendas onde eram colocadas as sementes. Por volta do século III a.C., os chineses se valiam de um arado com lâminas de ferro, mais eficiente.

Utilize a figura desta página para exemplificar uma das maneiras de misturar, aerar e descompactar o solo e as vantagens da aragem do solo para a agricultura. É importante que os estudantes compreendam que atividades agrícolas desenvolvidas de forma inapropriada esgotam o solo, deixando-o pobre em nutrientes e dificultando o desenvolvimento das plantas. Destaque o uso de tratores para o preparo do solo para que os estudantes compreendam que o desenvolvimento tecnológico permitiu que a produção de alimentos ocorresse em grande escala.

Vinicius Bacarin/Shutterstock

Quando o solo está muito compacto e duro, pode ser necessário arar (lavrar) a terra. Ela é revolvida (remexida) com auxílio do arado. Essa máquina escava, corta e revolve o solo até que ele fique fofo e poroso, permitindo a entrada do ar e da água. Veja a figura 2.8. No entanto, em locais de clima tropical, como em algumas regiões do Brasil, a aração deixa o solo muito exposto ao calor do Sol e à ação da chuva. Por isso, hoje a técnica cada vez mais utilizada é conhecida como plantio direto, sem aração. A semente é colocada em pequenos sulcos (buracos) e boa parte do solo deve ficar coberta com palha seca ou restos vegetais da plantação anterior. Esse procedimento diminui o impacto da água da chuva no solo e o protege da ação direta dos raios do Sol, ajudando a mantê-lo úmido.

2.8 Aração da terra com o auxílio de trator em Mato Grosso do Sul, 2017. Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2

bém relativamente baixa e boa clivagem em uma direção. Rochas argilosas como folhelho e siltito são também incluídas nesse conceito no comércio desses materiais.

É importante que os estudantes analisem os prejuízos causados por agricultura, pastagens ou cidades aos ecossistemas locais. Se possível, utilize exemplos do município em que a escola está situada ou próximos a ele, discutindo propostas individuais e/ou coletivas para minimizar esses danos. Outra possibilidade seria analisar a expansão agropecuária no Cerrado (região central do país). Caso julgue interessante, disponibilize os resultados dessa pesquisa para o restante da comunidade escolar, publicando nas redes sociais ou no site da escola. O Cerrado e demais ecossistemas brasileiros serão estudados com mais detalhes no 7o ano.

[...] Cerca de 90% do total produzido destinam-se à fabricação de agregados e materiais de construção. Os 10% restantes têm variada aplicação, que inclui absorventes, tintas, papel, borracha, descorantes e produtos químicos e farmacêuticos, sendo úteis ainda na indústria do petróleo e na agricultura. Essas argilas são chamadas de argilas especiais e, embora constituam apenas 10% do volume produzido, respondem por 70% do valor. Os outros 90% são chamados de argilas comuns, argilas cerâmicas ou argilas vermelhas. BRANCO, P. M. Minerais argilosos. Portal CPRM – Serviço Geológico do Brasil. Disponível em: <http://www.cprm.gov.br/publique/Redes-Institucionais/ Rede-de-Bibliotecas---Rede-Ametista/Canal-Escola/Minerais-Argilosos-1255.html>. Acesso em: 21 set. 2018.

CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Os nutrientes

Inicie o trabalho com o tema discutindo o que são nutrientes e quais nutrientes estão presentes no solo. Caso os alunos apresentem dificuldades, oriente a realização de uma pesquisa para que eles busquem ativamente as informações e desenvolvam uma competência específica de Ciências, referente à utilização de diferentes linguagens e tecnologias digitais para acessar informações das Ciências da Natureza de forma crítica, significativa e reflexiva.

Uma análise feita em laboratório pode indicar também a necessidade de adubação, isto é, de acrescentar nutrientes que estão em falta no solo. A adubação é necessária, por exemplo, após muitas colheitas, para repor os sais minerais que as plantas retiram do solo. A adubação pode ser feita com fertilizantes sintéticos, ou seja, produzidos industrialmente: é a adubação mineral, ou inorgânica. Esses adubos são, em geral, uma mistura de substâncias que contêm os principais nutrientes necessários às plantas: nitrogênio, potássio e fósforo, entre outros. Veja a figura 2.9. Existe também a adubação orgânica, com restos de vegetais (folhas, galhos, cascas de arroz, etc.), farinha de ossos e estrume de animais (boi, cavalo, porco, galinha, etc.), que se transformam em húmus. Pode ser usado também o húmus produzido por minhocas. Elas são importantes para a fertilidade do solo, pois comem esterco e restos vegetais, e os resíduos de sua digestão formam o húmus de minhoca, um adubo rico em nutrientes. Veja a figura 2.10. Além disso, as minhocas constroem túneis que facilitam a circulação de ar e a infiltração da água, melhorando o acesso das raízes das plantas ao gás oxigênio e à água. Os adubos orgânicos têm a vantagem de tornar o solo mais poroso e, além disso, de facilitar o desenvolvimento de microrganismos decompositores, importantes para a fertilidade do solo. A adubação excessiva traz problemas ecológicos, pois o adubo pode ser carregado pela água para ambientes aquáticos, causando desequilíbrio neles. No caso dos adubos sintéticos, esse problema em geral é mais grave, pois eles são levados pela água com mais facilidade. De qualquer forma, o uso de adubos deve sempre ser feito de acordo com as recomendações de agrônomos ou outros profissionais da área.

Em seguida, pergunte aos estudantes o que significa o termo adubação. É provável que alguns deles já tenham ouvido o termo. Instigue-os a expor os seus conhecimentos sobre o assunto.

Atividade complementar

Repórter Eco (TV Cultura) http://tvcultura.com.br/ videos/9710_as-minhocasprestam-grandesservicos-ao-solo-e-aagricultura.html Vídeo que apresenta os benefícios das minhocas para a agricultura e para a saúde dos solos. Acesso em: 13 set. 2018. Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

Thomaz Vita Neto/Pulsar Imagens

Tendo em vista os impactos dos adubos químicos nos ambientes aquáticos, a importância das minhocas, e o vídeo sugerido no Mundo virtual desta página, sugerimos que proponha uma discussão do que poderia ser feito para reduzir o uso dos adubos industrializados em regiões próximas à escola, usando como substituto o húmus de minhoca. É interessante deixar os estudantes livres para discutir diferentes ações: criar uma proposta para apresentar à câmara de vereadores ou à prefeitura para que os agricultores que utilizem húmus tenham algum tipo de benefício (compra mais barata de sementes, produto final com um valor maior, etc.) ou pesquisar como a escola poderia produzir húmus para fornecer aos produtores locais. Caso seja possível, será bastante interessante se as ideias sugeridas forem executadas e divulgadas na comunidade.

Mundo virtual

2.9 Trator revolvendo a terra e aplicando adubo mineral.

2.10 Adubo orgânico feito com húmus produzido pelas minhocas.

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Mundo virtual Para saber mais sobre a construção de uma vermicomposteira, visite o site: <https://www.embrapa.br/ busca-de-publicacoes/-/pu blicacao/1033373/como-mon tar-uma-composteira-casei ra>. Acesso em: 20 set. 2018.

Texto complementar – Ciência pode ajudar a reduzir impacto de fertilizantes nitrogenados no meio ambiente Os fertilizantes nitrogenados, que contêm o elemento nitrogênio num formato assimilável pelos vegetais, são importantes para a formação das proteínas indispensáveis à saúde do caule e da raiz das plantas, mas seu uso indiscriminado aumenta as emissões de óxido nitroso, um potente causador do efeito estufa. [...] Portanto, o desafio consiste em fornecer nitrogênio de uma maneira que aumente e sustente a produção de alimentos sem danos para o meio ambiente. Isso é especialmente importante porque o uso inadequado de fertilizantes nitrogenados contribui para a intensificação das mudanças climáticas e traz prejuízos diretos às plantas [...]. Quando presente em quantidades que vão além da capacidade de assimilação das plantas, o nitrogênio fixado no solo pode limitar seu crescimento, prejudicando toda a cultura. Uma alternativa ao uso excessivo de fertilizantes nitrogenados, diz o pesquisador [Luiz Antonio

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

A ‡gua

Delfim Martins/Pulsar Imagens

Em regiões secas, onde não há chuva suficiente para manter o solo úmido, muitas vezes é necessário regular o suprimento de água por meio de canaletas, esguichos ou outros recursos – é a irrigação. Outras vezes, ao contrário, é preciso retirar a água que está em excesso, construindo valas ou canais de drenagem. Lembre-se de que sem água as plantas não crescem, mas o excesso dela diminui a circulação de ar no solo e prejudica o desenvolvimento de muitas espécies vegetais. As figuras 2.11 e 2.12 mostram respectivamente uma área em que se faz a irrigação e outra em que se faz a drenagem.

Questione os estudantes sobre qual outro componente, além de nutrientes, é importante para o desenvolvimento agrícola. Deixe-os à vontade para exporem seus conhecimentos sobre esse assunto. Certifique-se de que a água esteja entre os componentes citados.

Técnicas de irrigação por canais já eram conhecidas desde o século XV, no Império de Songai (de meados do século XV ao fim do século XVI), situado onde hoje é a República do Mali, na África. Essas técnicas, assim como a enxada e o arado, foram trazidas para o Brasil, possibilitando que o país se tornasse o maior produtor de açúcar, nos séculos XVI e XVII, e de café, de 1800 a 1930. Por causa do cultivo dessa planta, esse período ficou conhecido como Ciclo do Café.

Em seguida, explore com eles as figuras 2.11 e 2.12, que apresentam duas plantações: uma com irrigação por canais e outra com drenagem. Explique que ambas são importantes para regular a presença de água: em locais secos, a irrigação é necessária; em ambientes com excesso de água, pode ser feita a drenagem.

Pode ser interessante conversar com o professor de Geografia para trabalharem com o tema usos do solo e apropriação de recursos hídricos de forma conjunta. Sugerimos pedir aos estudantes que indiquem locais no Brasil em que, para o desenvolvimento agrícola, é necessária a irrigação ou a drenagem, apresentando o tipo de clima e vegetação, bem como as plantações existentes nessas regiões.

Gerson Sobreira/Terrastock

2.11 Vista aérea de canavial com canal de irrigação no centro, em Teresina (PI), 2015.

Caso no município ou na região haja algum tipo de prática agrícola, providencie uma visita monitorada para que os estudantes possam entrar em contato com as etapas desse processo. Durante essa atividade, é importante que eles verifiquem o tipo de vegetação original (que foi retirada para o cultivo), bem como o tipo de adubação e irrigação utilizado no local. Se julgar conveniente, promova uma entrevista com o agrônomo responsável.

2.12 Canal de drenagem em plantação de trigo, em Castro (PR), 2017.

A agricultura consome cerca de 70% da água doce disponível no mundo, e avanços tecnológicos na irrigação – como as técnicas de gotejamento (a água é aplicada de forma pontual na superfície do solo) e aspersão (jatos de água lançados ao ar que caem sobre a cultura na forma de chuva) – ajudam a reduzir esse consumo. Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2

Martinelli, professor da Universidade de São Paulo], é a rotação de culturas, “alternando-se plantas fixadoras de nitrogênio – aquelas que possuem bactérias e outros organismos fixadores associados às suas raízes, como as leguminosas (feijão e soja, por exemplo) – com outras que não têm essa capacidade natural”. A rotatividade favorece a fixação de nitrogênio em quantidades mais seguras que a utilização dos fertilizantes, fornecendo nutrientes compatíveis com a capacidade de assimilação das plantas, beneficiando seu desenvolvimento e reduzindo a contaminação do solo e da água. FREIRE, D. Ciência pode ajudar a reduzir impacto de fertilizantes nitrogenados no meio ambiente. Agência FAPESP. Disponível em: <http://agencia.fapesp.br/ciencia-pode-ajudar-a-reduzir-impacto-de-fertilizantes-nitrogenados-no-meio-ambiente/23052/>. Acesso em: 25 set. 2018.

CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Ciência e História

O texto da seção Ciência e História tem como objetivo apresentar para os estudantes o contexto histórico-científico do assunto abordado no capítulo. Durante o trabalho com esta seção, procure incentivar a reflexão sobre a agricultura no Brasil desde os povos nativos até os dias atuais.

A origem da agricultura Os estudos sobre a evolução humana indicam que, há cerca de 20 mil anos, as populações viviam apenas da caça, da pesca e da coleta de frutos, sementes e raízes disponíveis na natureza, obtidos do ambiente natural, sem cultivo. Em geral, eram grupos nômades, o que significa que viviam mudando de área à medida que os recursos locais se esgotavam. Ao longo do tempo, descobriu-se que certas sementes podiam ser plantadas. Começou então o cultivo de plantas e a domesticação de animais. Com isso, uma população muito maior pôde ser alimentada. É difícil dizer exatamente quando a agricultura começou. Ela deve ter se originado há cerca de 9 mil anos em diversas regiões do planeta, variando de acordo com os recursos locais: na antiga Mesopotâmia (onde hoje se encontram o Iraque, o Kuwait, a Síria e o sul da Turquia), mais exatamente nos vales dos rios Tigre e Eufrates (cultivo de trigo, ervilha, linho e uva); no vale do rio Nilo, no Egito (cultivo de trigo, entre outros); na América do Sul, nos Andes (quinoa, amendoim, batata, algodão, tomate, abacaxi, pimenta, mandioca, seringueira, etc.); na América Central (milho, mandioca, feijão, abacate, tomate, cacau, etc.); além de registros na China e na Índia. Com o contínuo crescimento da população e a queda da fertilidade dos solos, novas técnicas de cultivo foram sendo criadas, como a rotação de culturas (será explicada na página seguinte), o uso de fertilizantes e de defensivos agrícolas, o melhoramento genético de plantas, etc. No Brasil, antes da chegada dos portugueses, os povos nativos já cultivavam milho, batata-doce, abóbora, mandioca, entre outras plantas. Há mais de 8 mil anos, eles já sabiam retirar substâncias tóxicas da raiz de uma variedade de mandioca, a mandioca-brava, tornando-a comestível. A variedade que chega ao comércio atualmente é a mandioca de mesa (conhecida popularmente como macaxeira, aipim ou mandioca-mansa) que não possui substâncias tóxicas. Veja a figura 2.13.

Destaque as mudanças da agricultura ao longo do tempo, bem como o cultivo de plantas e a domesticação de animais. Explique que a agricultura foi decisiva para que os grupos humanos, que eram nômades, se fixassem em um local, formando populações cada vez maiores, exigindo que novas técnicas de cultivo fossem criadas.

Luciola Zvarick/Pulsar Imagens

Explore com os estudantes a fotografia da figura 2.13, perguntando-lhes o que as mulheres estão fazendo. É provável que alguns deles nunca tenham visto uma raiz de mandioca, ou que desconheçam a presença de substâncias tóxicas em algumas variedades. Vale a pena ressaltar o conhecimento de populações ancestrais em eliminar as substâncias tóxicas, deixando claro aos estudantes que o conhecimento não é exclusivo da ciência e sofre influência da cultura e história de populações locais. Explique que aldeias indígenas ainda mantêm uma agricultura familiar de pequeno porte para consumo da aldeia, diferentemente do que acontece com as grandes produções, exportadoras de alimento para diferentes regiões do Brasil e para outros países.

2.13 Mulheres da etnia Waurá da aldeia Piyulaga descascando mandioca-brava para a produção de beiju, também conhecido como goma ou tapioca. Parque Indígena do Xingu, Gaúcha do Norte (MT), 2016.

UNIDADE 1 • O planeta Terra

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Texto complementar – Adubação verde pode melhorar a qualidade dos solos e ainda recuperar áreas degradadas

A crise de abastecimento de água, pela qual ainda passam algumas regiões brasileiras, sempre foi o alvo de debates ao longo dos últimos anos, mas outro “personagem” da agricultura ganhou força em 2015, em um ano escolhido, internacionalmente, para discutir seus problemas: o solo. Diante da preocupação, especialistas têm se dedicado a propor alternativas, principalmente para recuperar áreas degradadas de pastagens. Uma delas é a adubação verde. Pesquisadora da Embrapa Cerrados [...] Arminda Moreira de Carvalho explica que o método corresponde ao uso de plantas de

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cobertura em sucessão, rotação ou em consórcio com outras culturas, com o intuito de proteger a superfície, mantendo e melhorando as propriedades físico-hídricas, químicas e biológicas do solo, em todo seu perfil. “Partes das plantas usadas podem ser aplicadas para outros fins, como: produção de sementes e de fibras e na alimentação animal.” Para aplicá-la no campo, Arminda explica que é necessário o cultivo de plantas específicas para a recuperação e/ou manutenção da

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

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Rotação de cultura: prática agrícola em que se alterna o plantio de espécies de interesse comercial, como arroz, milho, trigo, etc., com o plantio de leguminosas.

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[...] A utilização de adubo verde contribui ainda para diminuir o emprego de fertilizantes minerais e defensivos e, devido à cobertura que desenvolve na superfície do solo, também protege a terra contra os efeitos da erosão. [...] as leguminosas apresentam um sistema radicular de raízes geralmente bem profundo e ramificado, capaz de extrair nutrientes das camadas mais profundas do solo. Na Região Norte, as leguminosas mais indicadas para a produção de adubo verde são: feijão guandu, feijão de porco, mucuna preta, mucuna cinza, crotalárias, calopogônio. A adubação verde pode ser feita de duas maneiras, uma 2.15 Mucuna cinza (Mucuna pruriens), leguminosa utilizada na adubação verde, e suas sementes no detalhe. delas é o plantio das sementes de leguminosas ou gramíneas em meio às lavouras permanentes, como é o caso dos milharais. Depois de crescer e florir, as plantas são roçadas e deixadas no terreno para se transformarem em adubo natural. Outro método é o plantio direto, em que primeiro se plantam as sementes e depois em cima da palhada são cultivadas outras culturas, como as hortaliças. Nessa perspectiva, adubação verde pode ser utilizada em: • Rotação de culturas: quando são utilizadas antes ou depois de uma cultura para melhorar o solo para a cultura que será plantada em seguida. • Em consórcio: quando ocorre o plantio conjunto da cultura e do adubo verde, e, em seguida, o corte e deposição do material sobre o solo para fornecer nutrientes ainda para esta cultura. Contudo, é muito importante que o agricultor tenha o devido acompanhamento para que possa escolher as espécies de adubos verdes adequadas para cada tipo de clima, solo e sistema de manejo das plantas cultivadas.

Chame a atenção dos estudantes para a imagem da raiz de um feijão na figura 2.14. Essa planta leguminosa possui nódulos em que estão localizadas bactérias responsáveis por transformar o nitrogênio do ar em compostos que podem ser utilizados pelas plantas. Neste momento, os estudantes não precisam compreender os detalhes dessa transformação, pois o ciclo do nitrogênio será trabalhado no 7º ano. Mas é interessante que eles conheçam as vantagens dessa associação ecológica entre raízes de leguminosas e bactérias para a fertilidade do solo.

Apresente as leguminosas como alternativa de obtenção de compostos de nitrogênio em solos pobres por meio da prática agrícola denominada rotação de culturas. Mencione que, além de enriquecer o solo com compostos nitrogenados, os ramos e folhas das leguminosas podem ser enterrados, servindo de adubo natural, isto é, adubação verde, dispensando o uso de adubação mineral. O contato dos estudantes com esses conceitos favorece o desenvolvimento da competência específica relacionada à compreensão de conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza, bem como de processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a sentir segurança no debate de questões científicas, tecnológicas, socioambientais e do mundo do trabalho.

Yuwarat Aor Chanawongse/Shutterstock

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2.14 Foto de raiz de leguminosa (feijão) com pequenos nódulos (2 mm a 5 mm de diâmetro – apontados pela seta) onde vivem bactérias que absorvem o nitrogênio do ar e o disponibilizam para a planta.

Adubos verdes

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Ci•ncia e ambiente

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Para crescer, a maioria das plantas utiliza sais de nitrogênio que obtém do solo. Com isso, ao longo do tempo, o solo vai ficando pobre em nitrogênio e precisa ser adubado para que a produtividade seja mantida. Porém, o grupo de plantas conhecido como leguminosas (feijão, ervilha, soja, alfafa, amendoim, lentilha, grão-de-bico, etc.), além de não tirar nitrogênio do solo, o enriquece com essa substância. Isso acontece porque em suas raízes vivem bactérias capazes de absorver o nitrogênio do ar e transformá-lo em sais de nitrogênio, que podem ser absorvidos pelas plantas. As bactérias, por sua vez, retiram alguns nutrientes das plantas. Veja a figura 2.14. Por causa de suas características, as leguminosas podem ser usadas para devolver o nitrogênio ao solo por meio da rotação de culturas. Além disso, após a colheita, folhas e ramos das leguminosas podem ser enterrados no solo para servir de adubo natural e enriquecer o solo com compostos nitrogenados. É a chamada adubação verde.

Orientações didáticas

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Plantas que recuperam o solo

Prosa Rural – Adubos verdes: utilização de plantas para enriquecer o solo. Embrapa. Disponível em: <https://www.embrapa.br/prosa-rural/busca-de-noticias/-/noticia/2302925/prosa-rural---adubos-verdes-utilizacao-de -plantas-para-enriquecer-o-solo>. Acesso em: 14 set. 2018.

Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2

matéria orgânica e, consequentemente, das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, ou seja, “buscando a melhoria da qualidade do solo e sustentabilidade dos agroecossistemas”. A adubação verde, informa a especialista, pode ser aplicada em qualquer tipo de cultivo (lavoura). “Desde que o uso de associação de cultivos (rotação, sucessão e consórcio), que constitui a adubação verde, aumente a diversidade de espécies, a quantidade e a qualidade dos resíduos vegetais e da matéria orgânica, além da agregação

do solo, minimizando os impactos ambientais negativos de agroecossistemas”, alerta. [...] “A adubação verde ainda promove o controle de insetos-pragas, doenças, fitonematoides e plantas invasoras, reduzindo as aplicações dos vários pesticidas. Também serve para controlar a erosão – hídrica ou eólica, minimizando as perdas de solo e, consequentemente, de água, nutrientes e matéria orgânica.”

SOCIEDADE NACIONAL DE AGRICULTURA. Adubação verde pode melhorar a qualidade dos solos e ainda recuperar áreas degradadas. Disponível em: <http://www.sna.agr.br/adubacao-verde-pode-melhorar-a-qualidade-dos-solos-e-ainda-recuperar-areas-degradadas/>. Acesso em: 21 set. 2018. CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

4 Problemas na

Inicie a abordagem dos problemas na conservação do solo investigando o que os estudantes sabem a respeito desse assunto. Explore com eles a figura 2.16, apresentando os motivos que levaram à degradação do solo. Nesse momento, pergunte se no município ou na região em que vivem há problemas de erosão. Debata os fatores que atuam sobre o solo gerando a erosão e qual seria o papel da vegetação para minimizar esse problema.

conservação do solo

Veja a seguir alguns exemplos de como o solo pode sofrer com a ação de fenômenos naturais e com a ação direta do ser humano.

Agroecologia www.gentequecresce. cnpab.embrapa.br Seis livros com conteúdo sobre agroecologia que apresentam a árvore mulungu – uma planta leguminosa – e os seres vivos associados a ela (os rizóbios, as joaninhas, os gongolos e as minhocas). Acesso em: 3 jul. 2019.

Você aprendeu que o intemperismo (as chuvas, o vento e as variações de temperatura provocadas pelo calor e pelo frio) aos poucos desgasta e quebra as rochas. Desse modo, o solo vai sendo formado. Assim como as rochas, o solo também sofre a ação das chuvas e do vento, que provocam sua desagregação. As partículas de solo são então transportadas para outros lugares, como rios, lagos, vales e oceanos. É a erosão do solo, uma das causas de sua degradação. Veja a figura 2.16. Os solos cobertos por vegetação – plantas rasteiras, arbustos e árvores – são protegidos contra o calor do Sol e contra o vento. Boa parte da água da chuva, em vez de cair diretamente no solo, bate antes na copa das árvores ou nas folhas da vegetação. Isso diminui muito o impacto direto da água sobre a superfície. Além disso, a rede formada pelas raízes das plantas ajuda a segurar as partículas do solo enquanto a água escorre pela terra. As raízes também tornam o solo mais poroso, facilitando a infiltração da água, além de absorverem parte dela. Dessa maneira, resta menos água para arrastar a camada superficial do solo. Em ambientes rurais, a maioria das plantas cultivadas tem pouca folhagem e raízes curtas; por isso, o solo não está tão bem protegido contra o impacto da água da chuva. Nas plantações, em geral as plantas ficam afastadas umas das outras e não formam uma rede capaz de reter as partículas do solo. A criação de gado também pode prejudicar o solo, principalmente por causa do pisoteio, que torna o terreno duro e muito compactado, bloqueando a passagem de ar e deixando o solo mais sujeito a erosão. Isso acontece, principalmente, se a quantidade de animais for muito grande em relação à área do terreno. A vegetação nas margens de rios e lagos é denominada mata ciliar. Ela é assim chamada porque se assemelha aos cílios que protegem os olhos. Pelo Código Florestal Brasileiro – a lei que estabelece as regras de uso e manutenção das áreas de vegetação nativa (original) –, as matas ciliares são consideradas 2.16 Solo desmatado que sofreu erosão pela ação das chuvas áreas de preservação permanente.

Se considerar pertinente, converse com o professor de Geografia para realizarem uma atividade em conjunto explorando os problemas locais na conservação do solo e as modificações das paisagens pelo ser humano. Oriente os estudantes a, com o auxílio de um adulto, fotografar os locais com paisagens modificadas ou com problemas de conservação do solo e incentive-os a buscar mais informações sobre o local, como o tipo de vegetação que foi subtraída. Para ampliar essa atividade, peça que apresentem propostas individuais ou coletivas que possam reverter as situações apresentadas.

Rita Barreto/Fotoarena

Erosão

Mundo virtual

no Parque Nacional Serra da Capivara (PI), 2018.

UNIDADE 1 • O planeta Terra

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Texto complementar – Ação humana nas encostas é a maior causa de deslizamentos

De acordo com o Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden), as alterações no meio ambiente provocadas pela ação humana, em terrenos urbanos com declives e encostas, foram as principais causas que provocaram deslizamentos no município de Campos do Jordão em 2000. A conclusão é de um trabalho realizado por pesquisadores do Cemaden, publicado na Natural Hazards and Earth System Sciences. Os

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autores são Rodolfo Mendes, Márcio Roberto Andrade, Javier Tomasella, Márcio Augusto E. de Moraes e Graziela Scofield. Segundo o Cemaden, a pesquisa demonstrou que a ação isolada dos fatores naturais – ou seja, chuvas de alta intensidade, condições geológicas-geotécnicas e geomorfológicas dos terrenos – não foram suficientes para desencadear deslizamentos de terra na área de estudo. Os resultados da pesquisa apontam que a ação humana de-

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas Peça aos estudantes que analisem a figura 2.19, criando hipóteses para explicar o deslizamento de terra. É importante que eles reflitam sobre a importância da cobertura vegetal não só nas encostas dos morros, mas também nas margens de rios e lagos.

Gerson Gerloff/Pulsar Imagens

Marcos Amend/Pulsar Imagens

Em caso de corte, leis determinam o tamanho mínimo da área de mata ciliar que precisa ser mantida. Se essa vegetação for retirada sem controle, a chuva e o vento levarão facilmente a terra para o rio. O acúmulo de terra no fundo do rio, por sua vez, torna-o mais raso e diminui sua capacidade de escoamento. Esse fenômeno, chamado assoreamento, além de prejudicar os seres vivos desse ambiente, afeta a navegação e contribui para o transbordamento dos rios. Veja as figuras 2.17 e 2.18.

2.18 Assoreamento de riacho em São Gabriel (RS), 2016 . Ao redor do rio (região marrom), vemos que a mata ciliar foi quase toda removida.

Perceba também que, sem a cobertura da vegetação, as encostas dos morros correm maior risco de desmoronar, provocando deslizamentos de terra com graves consequências para os moradores da região. Veja a figura 2.19.

Além dos problemas de erosão e deslizamentos, é possível estimular os estudantes a procurar informações sobre outros problemas na conservação do solo, como empobrecimento e desertificação, poluição e compactação, além de outros impactos relacionados, como o desmatamento e a redução de biodiversidade.

Eduardo Anizelli/Folhapress

2.17 A mata ciliar mantém as margens do rio mais estáveis, evitando o assoreamento. Lago da Bacia do Custódio no Parque Estadual do Itacolomi em Ouro Preto (MG), 2018.

Oriente os estudantes a pensar nas consequências graves de deslizamentos de terra em áreas ocupadas por pessoas. Assim, será possível trabalhar com eles a importância de garantir que as pessoas possam viver em locais adequados e seguros. Por meio dessa conversa é possível promover a competência geral da BNCC relacionada ao exercício da empatia, do diálogo, da resolução de conflitos e da cooperação.

Mundo virtual

2.19 Deslizamento de terra em Mairiporã (SP), 2016.

Erosão do solo – Projeto de Ensino de Ciências (Instituto de Química da Unesp) www.proenc.iq.unesp.br/ index.php/ciencias/35experimentos/60-erosaodo-solo Experimentos sobre erosão do solo. Acesso em: 7 out. 2018. Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2

sempenhou um papel preponderante na deflagração dos eventos de deslizamento naquele ano em Campos do Jordão. [...]

água que infiltra nos terrenos e a estabilidade das encostas devido a essa infiltração. [...]

Foi realizado um levantamento geotécnico detalhado em três perfis de solo representativos da área, obtendo os parâmetros geotécnicos necessários para a análise de fluxo e estabilidade das encostas. Em seguida, foram feitas análises com modelagem numérica, utilizando o software Geo-Slope, o qual permite analisar a quantidade de

Para o monitoramento das áreas de risco de deslizamentos, o pesquisador explica que o sistema de alerta antecipado exige um modelo matemático com dados do monitoramento da chuva associados à umidade do solo, integrado às informações sobre a situação da área alterada pela ação humana. [...]

AGÊNCIA FAPESP. Ação humana nas encostas é a maior causa de deslizamentos. Disponível em: <http://agencia.fapesp.br/acao-humana-nas-encostas-e-a-maior-causa-de-deslizamentos-/27406/>. Acesso em: 21 set. 2018.

CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Ci•ncia e ambiente

O texto da seção Ciência e ambiente tem como objetivo mostrar aos estudantes a atuação da ciência no contexto ambiental, investigando e apresentando alternativas para diminuir problemas ambientais ou sociais, nesse caso, os problemas de conservação do solo. Utilize as figuras 2.20 e 2.21 para explicar aos estudantes como algumas técnicas de cultivo podem diminuir a erosão do solo e incentive-os a refletir sobre essas técnicas e o papel da ciência na resolução de problemas. Sugerimos novamente o trabalho em parceria com o professor de Geografia para pesquisar as diferentes formas de uso do solo (terraceamento, rotação de culturas, etc.).

Plantações com menos erosão

Quang nguyen vinh/Shutterstock

Existem técnicas de cultivo que diminuem a erosão do solo. Nas encostas muito inclinadas, as plantações podem ser feitas em degraus ou terraços, que reduzem a velocidade de escoamento da água da chuva. Essa técnica é chamada de terraceamento ou cultivo em terraços. Veja a figura 2.20. Em encostas com pouca inclinação devem se formar fileiras de plantas em um mesmo nível (altura) do terreno, deixando espaço entre as fileiras. Cada uma das linhas onde ficam as plantas é chamada de curva de nível. Desse modo, as fileiras diminuem o fluxo de água morro abaixo. Veja a figura 2.21.

2.20 Cultivo de arroz em terraços na província de Yen Bai, China, 2018. Ernesto Reghran/Pulsar Imagens

É importante que os estudantes percebam que, com os degraus feitos em encostas muito inclinadas, haverá a diminuição da velocidade do escoamento da água. Já no caso de encostas com pouca inclinação, a técnica de curva de nível é suficiente para conter o fluxo da água. Finalize esta seção debatendo com os estudantes se no município ou na região é necessária a utilização dessas técnicas. Deixe-os à vontade para exporem suas ideias. Caso perceba alguma manifestação de dúvida ou dificuldade em relacionar as técnicas aos problemas de conservação do solo, retorne a esse conteúdo.

2.21 Plantação de café em curva de nível em Carlópolis (PR), 2015.

Pode-se fazer, ainda, um planejamento para que, ao lado de áreas destinadas a culturas agrícolas, seja preservada uma região com vegetação natural. Essa vegetação deve ocupar áreas com maior risco de erosão, como as encostas muito inclinadas e as margens de rios e lagos. Além de evitar a erosão e o assoreamento, a vegetação natural contribui para a preservação das espécies, já que o ambiente natural em que elas vivem não é destruído. E ajuda também a preservar os animais que fazem a polinização. Cabe ao governo orientar os agricultores sobre as plantas mais adequadas ao cultivo e sobre as técnicas agrícolas mais apropriadas. É fundamental também que os pequenos proprietários rurais tenham acesso a recursos que lhes possibilitem comprar equipamentos e materiais para o uso correto do solo. O uso incorreto do solo leva à diminuição na produção de alimentos e causa prejuízos aos produtores. Sem condições de se manterem nos campos, muitas pessoas acabam procurando emprego nas cidades. No entanto, pode não haver oferta de trabalho para todos, o que gera problemas sociais.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Quando o desmatamento é feito por queimadas, ocorre outro problema: o fogo acaba destruindo também muitos microrganismos que realizam a decomposição da matéria orgânica. Por isso a fertilidade inicial do solo, que resulta dos sais minerais presentes nas cinzas, é passageira. Sem os microrganismos, a reciclagem da matéria diminui e, com o passar do tempo, a quantidade de sais 2.22 A queimada destrói muitos microrganismos que fazem a reciclagem da matéria orgânica minerais e outras substâncias necesno solo. Queimada em campo no município de Capixaba (AC), 2015. sárias às plantas também diminui. Além disso, a perda de matéria orgânica deixa o solo mais exposto à erosão e à ação das chuvas, acentuando seu empobrecimento. Veja a figura 2.22. Nos casos em que a queimada é realizada de forma não controlada, ela pode se alastrar por áreas de proteção ambiental, parques, etc. Ela também libera gases que poluem o ar e prejudicam a saúde humana. É proibido derrubar matas em áreas preservadas por lei e realizar queimadas sem autorização do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama).

Orientações didáticas

Emídio Bastos/Op•‹o Brasil Imagens

Queimadas

Ao abordar as queimadas, chame a atenção dos estudantes para os problemas relacionados a elas. É importante que eles percebam que, além do empobrecimento do solo, todo o ambiente é prejudicado com essa prática. Verifique com os estudantes se há ocorrência de queimadas no município. É provável que eles já tenham visto fogo em terrenos. Mencione que atear fogo para limpar terrenos e em qualquer outra situação é crime ambiental – Lei n. 9.605/98.

Em seguida, apresente os problemas relacionados ao uso de defensivos agrícolas, agroquímicos ou agrotóxicos. Esses compostos sintéticos são utilizados para eliminar pragas e aumentar a produtividade das lavouras, mas causam prejuízos ao ambiente e ao ser humano quando usados de forma excessiva, ou não devidamente planejada.

Defensivos agrícolas

Cesar Diniz/Pulsar Imagens

Costumamos chamar de praga os organismos que causam prejuízos ao ser humano. Uma das maneiras de combater as pragas consiste em usar os defensivos agrícolas, também chamados agroquímicos ou agrotóxicos. Esses produtos devem ser vendidos apenas mediante receitas de agrônomos e utilizados de acordo com as recomendações de especialistas. Além disso, o governo fiscaliza o uso deles, já que esses produtos são tóxicos e podem contaminar o ambiente e fazer mal à saúde das pessoas. Os trabalhadores que aplicam os agrotóxicos devem estar bem protegidos. Veja a figura 2.23. O produto deve ser aplicado na quantidade correta e o alimento só pode ser colhido depois de certo tempo, para que o agrotóxico se decomponha, perca parte dos seus efeitos e cause o mínimo de problemas à saúde do consumidor.

2.23 Aplicação de agrotóxico em plantação de milho em Riacho de Santana (BA), 2014. Observe que o trabalhador está devidamente protegido com máscara, luvas, botas e roupas apropriadas.

Chame a atenção para a fotografia da figura 2.23, em que vemos uma pessoa paramentada aplicando agrotóxico em uma plantação de milho, evidenciando a toxicidade desse produto. Mencione que, assim como os adubos, os agrotóxicos devem ser indicados por agrônomos – profissionais qualificados em agricultura –, minimizando assim os problemas causados por eles. Caso haja tempo e interesse, estimule os estudantes a levantar questões sobre o uso de defensivos agrícolas e a pesquisar, em fontes confiáveis, maneiras de solucioná-las.

Você vai saber mais sobre agrotóxicos e outros produtos desenvolvidos pelo ser humano no capítulo 13.

Mundo virtual Programa Solo na Escola (UFPR) www.escola.agrarias. ufpr.br Site mantido pelo Departamento de Solos e Engenharia Agrícola da Universidade Federal do Paraná. Contém experimentos, videoteca, exposições e outras informações úteis para o estudo dos solos. Acesso em: 14 set. 2018. Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2

CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR

ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Aplique seus conhecimentos

1 Em geral, solos mais escuros costumam ser mais férteis do que solos mais claros. Qual é a explicação para isso? 2 Indique no caderno a opção correta. O húmus presente em certos tipos de solo resulta: a) da decomposição das rochas. b) do acúmulo de sedimentos minerais. c) da decomposição de restos de seres vivos. d) do uso de fertilizantes sintéticos. 3 Com relação aos cuidados que devemos ter com o solo ao cultivar, responda: a) O que se deve fazer se o solo estiver pobre em nutrientes? E se o solo estiver muito seco? b) Qual é a vantagem de plantar feijão no mesmo solo em que antes se cultivou batata? Como se chama essa técnica? 4 Neste capítulo foi mencionada uma técnica que, se utilizada de forma exagerada, facilita a erosão do solo, principalmente com o uso de trator em solos de países tropicais, cuja camada fértil é pouco profunda. Qual é essa técnica? 5 Observe a foto abaixo. Por que é comum fazer furos no fundo de vasos para plantas?

De2marco/Shutterstock

1. A cor mais escura costuma indicar que o solo é rico em húmus, que, além de reter água no solo e torná-lo aerado, produz uma boa quantidade de sais minerais por meio da decomposição. 2. c 3. a) Nos solos pobres devem-se usar adubos, que podem ser orgânicos ou sintéticos (produzidos em indústrias). Em solos secos, deve-se realizar a irrigação. b) O feijão devolve ao solo o nitrogênio retirado pela batata, o que evita o esgotamento desse elemento no solo. Essa técnica chama-se rotação de culturas. 4. Aração. 5. Para que o excesso de água possa escorrer, já que a terra encharcada pode prejudicar a planta. 6. Porque, nos ambientes naturais, as plantas sofrem decomposição e seus minerais servem de nutrientes para as novas plantas que nascem. 7. Porque a retirada dessas matas elimina a proteção conferida pelas plantas, responsáveis pela fixação e proteção do solo. Como consequência, aumentam a erosão do solo, o depósito de terra no leito do rio e a obstrução do fluxo da água. 8. Não. Embora haja um aumento inicial da fertilidade do solo por causa dos sais minerais que se encontram nas cinzas, com o tempo a quantidade de nutrientes diminui bastante. Isso porque o fogo mata também os microrganismos decompositores, diminuindo, assim, a reciclagem de matéria orgânica. Além disso, a destruição da cobertura vegetal, somada à perda de matéria orgânica, deixa o solo mais exposto à erosão. 9. Resposta pessoal. Espera-se que o estudante responda que não, porque o boi e o frango precisam se alimentar de vegetais. 10. a, b, d, f.

2.24 Vasos de cer‰mica.

6 Após algum tempo de cultivo, é preciso acrescentar fertilizante ao solo. Por que não é necessário tomar essa medida em ambientes naturais, não cultivados? 7 Por que, após certo tempo, um rio pode transbordar se as matas que crescem nas margens dele forem destruídas? 8 Um estudante afirmou que a queimada é boa para a fertilidade do solo porque as cinzas contêm sais minerais que ajudam no crescimento das plantas. Você concorda com o que o estudante disse? Por quê? 9 Um estudante afirmou que, mesmo que todo o solo do planeta seja destruído pelo desmatamento e pela erosão, nós podemos continuar nos alimentando de carne de boi ou de frango, e de leite, ovos ou queijo. Você concorda? Por quê? 10 Indique no caderno as afirmativas verdadeiras. a) O desmatamento acelera a erosão do solo. b) Encostas de morros sem vegetação correm maior risco de desmoronamento. c) A erosão é maior em solos cobertos pela vegetação natural do que em solos desmatados. d) A terra transportada pela água pode obstruir o fluxo dos rios. e) A queimada destrói os microrganismos nocivos, sem prejudicar a fertilidade do solo. f) A queimada libera gases na atmosfera e provoca a poluição do ar. g) Degraus ou terraços aumentam a velocidade de escoamento de água nas encostas. 50

ATIVIDADES

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

encosta A

Ilustrações: Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

11 Os esquemas a seguir mostram situações diferentes em duas encostas. Em qual delas deve haver maior erosão? Justifique sua resposta.

11. Na encosta B. Porque na encosta A a copa das árvores protege o solo do impacto direto da chuva, do vento e da insolação excessiva, e a grande quantidade de raízes no solo ajuda a sustentá-lo, prevenindo a erosão.

De olho na música a) Resposta pessoal. b) No solo, localizado na litosfera. c) Para produzir alimentos, o solo deve ser preservado: evitando queimadas, usando adubação, garantindo a quantidade adequada de água, com o uso de leguminosas para recuperar o solo e de minhocas para a obtenção de húmus. d) Impedindo a erosão do solo por meio de: manutenção da vegetação; terraceamento; rotação de culturas; uso racional de defensivos agrícolas.

encosta B

2.25 Esquemas mostrando duas encostas. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

De olho na mœsica A letra da música a seguir trata de um recurso fundamental para o ser humano.

O cio da terra Debulhar o trigo Recolher cada bago do trigo

Atividade complementar

Forjar no trigo o milagre do pão E se fartar de pão

Caso haja condições na escola, seria interessante que, sob a orientação do professor, da direção e de outros membros da comunidade escolar, os estudantes participassem do cultivo de plantas, construindo um jardim ou uma horta a partir de mudas e sementes. Os estudantes se encarregariam de molhar as plantas, observando as condições de crescimento e identificando e resolvendo eventuais problemas no desenvolvimento delas.

Decepar a cana Recolher a garapa da cana Roubar da cana a doçura do mel Se lambuzar de mel Afagar a terra Conhecer os desejos da terra Cio da terra, a propícia estação E fecundar o chão NASCIMENTO, M.; BUARQUE, C. Milton & Chico. S‹o Paulo: Cara Nova Editora Musical, 1977. 1 disco sonoro. Faixa A1.

a) Consulte em dicionários o significado das palavras que não conhece e redija uma definição para essas palavras. b) O planeta Terra é formado por várias camadas. Em qual delas se dá a produção dos alimentos citados na letra da música? c) A música usa a expressão “afagar a terra”. Que cuidados são necessários para garantir a produção de alimentos? d) Como podemos agir para preservar esse recurso? ATIVIDADES

CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas De olho no texto

De olho no texto Leia o poema a seguir e, depois, responda às questões.

a) Incentive os alunos a levantar o significado de termos e palavras que eles desconheçam e redigir uma definição de próprio punho. b) Rotação de culturas, terraceamento, proteger matas ciliares, evitar queimadas. c) A queimada libera gases que poluem o ar e prejudicam a saúde humana. d) Erosão. Terraceamento, curvas de nível, rotação de culturas. e) O assoreamento ocorre quando o acúmulo de terra levado pela erosão faz o rio ficar mais raso e diminui sua capacidade de escoamento, podendo fazer o rio transbordar e inundar áreas vizinhas. Para evitar esse problema, é preciso preservar as matas ciliares e implementar as técnicas contra a erosão do solo. f) Porque com a destruição da floresta perdemos a chance de descobrir novos medicamentos e remédios que poderiam ser produzidos a partir de espécies nativas.

Verde ambiente

Investigue Na atividade Investigue da página seguinte são propostas algumas pesquisas, geralmente, simples e individuais. Aproveite a oportunidade para recomendar aos alunos que citem as fontes de pesquisa, colocando o nome do autor, a data e o local onde foi escrito o texto, o tipo de fonte (livro, internet, etc.). Alerte sobre os cuidados necessários com as fontes da internet, recomendando que busquem sites de universidades, instituições governamentais, órgãos de pesquisa e outras fontes confiáveis. 1. As voçorocas são grandes buracos escavados no solo pela ação do intemperismo. A água da chuva e o vento desgastam e carregam o solo de áreas nuas ou com pouca vegetação, vulneráveis à erosão. Em caso de enxurradas, o processo de formação de voçorocas é intensificado.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Vejo o verde da floresta

Logo fica um vazio

bem no chão se acumular...

que em erosão vai se transformar.

Lá vai lenha, vai madeira...

E lá na frente o rio

Animais fogem a voar.

assoreado vai ficar.

Quantas espécies nativas

Logo a água com outro gosto

ficamos sem conhecer...

para outra cor vai se mudar.

Novos remédios e alimentos

E então sua qualidade

nós vamos então perder.

vai deixar a desejar.

E os bichos que lá moravam

Nem mais peixes nessa área

logo vão desaparecer...

vamos poder então criar.

E mais uma vez nossa biodiversidade

E também a agricultura

a consequência vai sofrer.

numa enrascada vai ficar.

Vem mais gente e logo as vilas

Pode o solo carreado

as cidades vão formar.

o agrotóxico levar.

Mas do verde não se esqueçam

E a praga da cultura

de sempre tentar conservar.

sem controle ele deixar.

Mas alimento é preciso...

Ele também pode nas águas

Novas áreas se formar...

de poças e rios se depositar.

Mas sem boas práticas há risco

E sem grande quantidade

do meio ambiente danificar.

a saúde atrapalhar.

Muitas vezes a queimada

Pra saúde o verde é bom

a fumaça faz chegar.

deixar o ar bem mais limpinho.

E a saúde das pessoas

No passeio é tão bonito

ela vai prejudicar.

achar um jardim arrumadinho.

Solo nu ficando exposto

É morada de animais

a chuva pode chegar...

do solo a segurança...

E pedaços dessa terra

Barreira do lixo no rio

com ela vai arrastar.

Da água também esperança.

RUPPENTHAL, L. et al. Verde ambiente. Agência Embrapa de Informação Tecnológica. Disponível em: <www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/agricultura_e_meio_ambiente/arvore/CONT000flpefnhq02wyiv80kxlb36bx5m1gb.html>. Acesso em: 25 set. 2018.

a) Consulte em dicionários o significado das palavras que você não conhece e redija uma definição para essas palavras. b) No poema, está dito que “[...] alimento é preciso” e “[...] sem boas práticas há risco / do meio ambiente danificar”. Cite algumas boas práticas que diminuem os danos ao meio ambiente. c) “[...] a queimada / a fumaça faz chegar. / E a saúde das pessoas / ela vai prejudicar.” Como a queimada pode prejudicar a saúde das pessoas? d) O verso “Solo nu ficando exposto” fala de um problema estudado neste capítulo. Qual é o nome desse processo e o que pode ser feito para diminuir esse problema? e) “E lá na frente o rio / assoreado vai ficar”. Explique como ocorre o processo que corresponde a “assoreado” e o que podemos fazer para evitar esse problema. f) Por que o poema afirma que “Novos remédios e alimentos / nós vamos então perder”?

ATIVIDADES

2. A revolução verde ocorreu na década de 1940 e consistiu no uso de técnicas agrícolas, como fertilizantes e agrotóxicos, que aumentaram a produtividade da agricultura. A revolução ajudou a alimentar a população em crescimento, mas também gerou problemas ambientais, como a poluição do solo pelo uso excessivo e incorreto de fertilizantes e de agrotóxicos. 3. Espera-se que o estudante compreenda que, além de ser fonte de alimento, o solo abriga seres vivos, serve de suporte para as plantas se fixarem, é fonte de sais minerais para as

plantas, mantém os ambientes e a biodiversidade. No solo também são cultivadas plantas das quais é possível extrair madeira para a construção de casas, móveis e outros objetos. 4. A terra roxa, um tipo de solo fértil e rico em ferro que costuma ser empregado na lavoura de café nos estados de São Paulo e Paraná, formou-se com a decomposição do basalto. A história desse solo começou há cerca de 200 milhões de anos, com a separação dos continentes da África e da América do Sul. O magma subiu à superfície por fendas abertas na

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Trabalho em equipe

Investigue Faça uma pesquisa sobre os itens a seguir. Você pode pesquisar em livros, revistas, sites, etc. Preste atenção se o conteúdo vem de uma fonte confiável, como universidades ou outros centros de pesquisa. Use suas próprias palavras para elaborar a resposta.

Esta atividade oferece uma excelente oportunidade para trabalhar a competência geral da BNCC que recomenda estimular os estudantes a ouvir os colegas com respeito e empatia, a trabalhar de forma colaborativa e a respeitar a opinião dos colegas. Reforce que, além de ser fundamental valorizar e acolher a diversidade individual, opiniões diferentes contribuem para enriquecer discussões e promover novos pontos de vista, resultando na aquisição de novos conhecimentos, crescimento pessoal e combate ao preconceito de qualquer natureza.

1 Pesquise o que são voçorocas e quais são as suas causas. 2 Pesquise o que foi a revolução verde, em que época ela ocorreu e quais são as suas consequências para a alimentação humana e para o ambiente. 3 Faça uma redação explicando por que a vida humana está profundamente ligada ao solo. Mas não se fixe apenas na produção de alimentos; utilize os conceitos que você estudou neste capítulo. 4 Pesquise como a terra roxa (solo rico em ferro) se formou. Qual é a sua importância para a agricultura? Em quais estados do Brasil é encontrada? 5 Pesquise as características do solo conhecido como massapê, como se formou, onde é encontrado e como é usado na agricultura. 6 Pesquise como o solo, fonte de recursos para nossa sobrevivência, pode se tornar uma fonte de doenças. Em que locais esse risco seria maior? 7 O escritor e político francês François-Auguste René, conhecido como visconde de Chateaubriand (1768-1848), disse certa vez: “As florestas precedem os povos, os desertos seguem-nos”. Interprete o que ele quis dizer com isso. Trabalho em equipe

Os resultados da pesquisa dos itens 1, 2, 3 e 5 dependem das notícias encontradas e do município ou estado em que está localizada a escola.

Cada grupo de estudantes vai escolher uma das atividades a seguir para pesquisar em livros, revistas ou sites confiáveis (de universidades, centros de pesquisa, etc.). Vocês podem buscar o apoio de professores de outras disciplinas (Geografia, História, Língua Portuguesa, etc.). Exponham os resultados da pesquisa para a classe e a comunidade escolar (estudantes, professores e funcionários da escola e pais ou responsáveis), com o auxílio de ilustrações, fotos, vídeos, blogues ou mídias eletrônicas em geral. Ao longo do trabalho, cada integrante do grupo deve defender seus pontos de vista com argumentos e respeitando as opiniões dos colegas.

4. Os alimentos produzidos pela agricultura orgânica não contêm agrotóxicos, que, quando usados inadequadamente, podem causar problemas à saúde. O problema é que essa forma de agricultura ainda não conta com produtividade suficiente para alimentar os bilhões de pessoas em nosso planeta, principalmente com as culturas básicas, como as de arroz, trigo ou milho.

1 Pesquisem notícias recentes sobre queimadas no Brasil e procurem saber em quais regiões elas estão ocorrendo, quais são as suas causas e consequências, o que tem sido feito para solucionar o problema e quais medidas ainda precisam ser tomadas. 2 Busquem notícias recentes relacionadas ao uso inadequado de agrotóxicos. Pesquisem quais são as consequências desse uso – tanto para a saúde humana como para o ambiente – e o que deve ser feito para evitar esses problemas. 3 Consigam notícias sobre regiões do Brasil que tenham sido afetadas pela erosão causada pela chuva ou pelo vento. Como foi o processo de erosão nos locais noticiados? Quais são as consequências desse problema e o que deve ser feito para evitá-lo? Investiguem também se ocorrem problemas desse tipo no município ou no estado em que vocês vivem. 4 Pesquisem quais são as características da forma de cultivo conhecida como agricultura orgânica, suas vantagens e desvantagens. 5 Pesquisem quais são os tipos de solo existentes na região onde se localiza a sua escola e busquem informações para classificar os tipos de solo encontrados. Ao final das pesquisas, procurem saber se, na região em que vocês estão, existe alguma instituição educacional ou de pesquisa que trabalhe com algum dos temas sugeridos. Verifiquem se é possível visitar o local ou convidar um agrônomo ou outro especialista em solos para realizar uma palestra para a comunidade escolar. Como opção, acessem sites de universidades, museus, etc. que tratem desses temas ou que disponibilizem uma exposição virtual sobre eles. Elaborem também uma campanha para informar a população sobre os problemas que vocês encontraram em suas pesquisas. Podem ser usados cartazes, frases de alerta (slogans) e folhetos com textos e figuras, programas de rádio, dramatizações, letras de música, apresentações feitas no computador, etc. ATIVIDADES

crosta e a lava se espalhou por uma área de grande extensão, que corresponde atualmente ao trecho que vai do estado de São Paulo ao Rio Grande do Sul. A lava esfriou, solidificou-se e formou uma grande camada de rocha, o basalto. Com o tempo, o basalto se fragmentou e sofreu mudanças pela ação da chuva, do vento e de outros fatores. Todos esses fatores, agindo em conjunto, deram origem à terra roxa. 5. O massapê é um solo de cor escura, com muita argila, encontrado no litoral da região Nordeste. Formou-se pela decom-

posição do granito. É um solo fértil, usado para cultivar café e cana-de-açúcar. 6. O solo pode se tornar uma fonte de doenças se estiver contaminado por organismos parasitas. Esse risco é maior nas regiões sem saneamento (água tratada e rede de esgotos). 7. Ele quis dizer que os povos geralmente provocam a destruição das florestas e, como o solo fica desprotegido, a erosão acaba diminuindo a fertilidade e transformando a região em um deserto. CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aprendendo com a prática

Aprendendo com a prática Siga as orientações para realizar esta atividade. Material • Um par de luvas de borracha • Uma pá pequena • Três funis de plástico. Você pode também, com ajuda do professor, cortar a parte superior de garrafas de plástico e usá-las invertidas. • Três garrafas de plástico. Você pode também usar as metades inferiores das garrafas de plástico que cortou para fazer os funis. • Argila seca esfarelada (cerca de um copo pequeno) Aten•‹o • Areia de construção seca (cerca de um copo pequeno) Use sempre as luvas de • Três pedaços de gaze ou de algodão borracha e a pá para coletar • Um copo pequeno a argila e a areia, e não • Uma lente de aumento encoste as mãos no rosto. • Folhas de jornal • Três etiquetas para identificação • Relógio com cronômetro ou ponteiro de segundos

a) A água passou mais rapidamente no funil com areia. b) Há mais água no recipiente do funil com areia e menos água no recipiente do funil com argila. c) A argila tem grãos menores que a areia. A areia deixa passar a água mais facilmente e retém menos água que a argila. Há, portanto, uma relação entre o tamanho dos grãos e a capacidade de reter água: quanto menores forem os grãos que compõem uma amostra de solo, maior será a capacidade de reter água. d) Os solos argilosos, que não são atravessados tão facilmente pela água.

Procedimento

1. Usando a pá, espalhe um pouco de argila e um pouco de areia sobre o jornal. Observe-as através da lente de aumento: Qual desses materiais tem grãos maiores? Qual tem grãos menores? 2. Coloque os pedaços de gaze ou algodão na parte mais estreita dos funis. Encaixe os funis nas garrafas. Veja a figura 2.26. 3. Em um dos funis, ponha um pouco de areia (mais ou menos até a metade); no segundo, a mesma quantidade de argila; no terceiro, coloque a mesma quantidade de uma mistura (em partes iguais) de argila e areia. Identifique cada amostra com uma etiqueta.

Atividade complementar

Além de descrever o tamanho dos grãos, oriente-os a observar se o solo está compactado ou se tem presença de água e seres vivos, etc. Pode-se propor também a descrição de cor, se há matéria orgânica e a capacidade de absorção de água da amostra.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

4. Ponha água até a metade do copo pequeno. Marque com a caneta o nível da água no copo e despeje a mesma quantidade de água nos três funis ao mesmo tempo. Marque no relógio o tempo que a água fica gotejando até parar. Caso não consiga despejar ao mesmo tempo, coloque separadamente em cada funil, marcando os tempos separadamente. água

água

areia

argila

gaze ou algodão

Ilustrações: KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

Providencie amostras de diferentes tipos de solo – podem ser os mesmos sugeridos na atividade do Aprendendo com a prática – para analisá-las no laboratório ou em sala de aula com os estudantes. Para isso, forre a bancada ou carteira com jornal e espalhe as amostras. Distribua luvas e palitos para auxiliar os estudantes durante o processo de análise. Chame a atenção para nunca tocarem diretamente, com as mãos, o solo, evitando acidentes e contaminações. Oriente-os a esquematizar no caderno o que visualizaram. É importante que eles percebam que os grãos do solo arenoso são maiores e soltos, e por isso visíveis, diferente dos grãos que compõem o solo argiloso, que são pequenos e unidos, dificultando sua visualização a olho nu. Caso a escola tenha disponível, forneça lupas aos estudantes para facilitar a observação.

água areia e argila gaze ou algodão

2.26 Representação da montagem experimental. Cores fantasia.

Resultados e discussão Agora, faça o que se pede. a) Em que funil a água passou em menos tempo? b) Compare o volume de água em cada recipiente. Onde há mais água? Onde há menos água? c) Explique esses resultados considerando o tipo dos grãos que formam cada material. d) Que tipo de solo corre mais risco de ficar coberto com poças de água depois de uma chuva forte: os solos argilosos ou os arenosos? Reciclem os materiais, como copos descartáveis e garrafas PET. Os recipientes de vidro podem ser lavados e reutilizados em outras atividades práticas.

ATIVIDADES

3 CAPÍTULO

Objetivos do capítulo Neste capítulo, serão apresentadas características da hidrosfera. Será abordada a importância da água para a ocorrência de transformações químicas nos organismos vivos e, portanto, para a vida. Também serão apresentadas algumas propriedades físicas da água e o ciclo hidrológico. O trabalho com o ciclo da água desenvolve as habilidades relacionadas ao planeta Terra e também prepara os estudantes para o estudo das substâncias e separação de misturas, que será feito ao final do 6º ano.

Gerard Lacz/VW/ZUMA Press/ Fotoarena

Hidrosfera: água no planeta Terra

Habilidade da BNCC abordada EF06CI11 Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características.

Orientações didáticas Peça aos estudantes que descrevam a paisagem da imagem de abertura. Eles provavelmente irão citar a rocha, o mar e o gelo. Pergunte quais desses componentes fazem parte da hidrosfera. Se preciso, retome a definição desse conceito, apresentada no capítulo 1: o conjunto de toda a água existente no planeta.

A quest‹o Ž... 3.1 Grupo de pinguins-de-adélia (Pygoscelis adeliae) saltando no oceano na ilha Paulet, Antártida, 2015. Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

Na figura 3.1 você vê pinguins na Antártida, continente localizado no polo sul da Terra. O que mais podemos ver na imagem? Além dos animais, observamos os estados físicos em que podemos encontrar a água na natureza. O mar é água no estado líquido, enquanto o gelo é água em estado sólido. Sabemos também que há água no ar no estado gasoso, na forma de vapor, que é invisível. Na Terra existe água nesses três estados físicos. E, como você vai ver neste capítulo, a água passa de um estado físico a outro à medida que circula na natureza.

» Em que locais da Terra podemos encontrar água? Por que esse recurso natural é importante para a vida? » Quais são os estados físicos da água? Como a água passa de um estado físico a outro? » Como a água circula na natureza?

Hidrosfera: água no planeta Terra • CAPÍTULO 3

As perguntas do boxe A quest‹o Ž... verificam conhecimentos prévios dos estudantes sobre os estados físicos e o ciclo da água, avaliam se eles conhecem os locais em que existe água na Terra e a importância desse recurso para os seres vivos. Ao final, proponha um registro com as respostas da seção. Esse registro pode ser retomado, corrigido e complementado ao final do capítulo, permitindo ao estudante revisitar seu conhecimento prévio e construir novas conexões.

Sequência didática

Respostas para A questão é... A água pode ser encontrada na forma líquida no subsolo, em rios, lagos, mares e oceanos, nos seres vivos. Na forma gasosa, na atmosfera. E na forma sólida, nas geleiras. A maioria das transformações químicas que ocorrem no organismo vivo só acontece quando as substâncias estão dissolvidas em água. A água pode estar nos estados sólido, líquido e gasoso. Um dos fatores que determina a passagem da água de um estado físico a outro é a temperatura. A água líquida dos rios, lagos e oceanos evapora, condensa-se e forma nuvens, voltando sob a forma de chuva. O mesmo ocorre com o vapor de água na transpiração das plantas. Uma parte da água que volta sob a forma de chuva se infiltra no solo e forma os lençóis subterrâneos, passando aos poucos para lagos e rios.

No Material Digital do Professor que compõe esta coleção você encontra a sugestão de Sequência Didática 2 do 1º bimestre, “Litosfera e hidrosfera”, que poderá ser desenvolvida para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

CAPÍTULO 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

1 A água no planeta

Inicie o estudo do tema relembrando com os estudantes as camadas que compõem a parte interna da Terra. Aborde novamente alguns conceitos trabalhados durante o estudo da litosfera para localizar os estudantes a respeito da hidrosfera. Verifique se os estudantes já consolidaram o conceito de hidrosfera e explique que este capítulo vai desenvolver aspectos relacionados às características da água: onde há água e em que estado físico ela se encontra; o ciclo da água e a importância da água para a vida. O conhecimento sobre a água será fundamental para grande parte do conteúdo dos temas Matéria e energia e Vida e evolução.

Você já viu como o planeta Terra é estruturado em camadas. A maior parte da litosfera – a camada sólida mais superficial da Terra – é coberta por água. Do volume total de água no planeta, aproximadamente 97% estão nos mares e oceanos, em estado líquido. Você já deve saber que a água dos mares e dos oceanos é salgada, ou seja, contém muitos sais minerais, entre os quais o mais comum é o cloreto de sódio, o conhecido sal de cozinha. Mas por que a água do mar é salgada? À medida que os rios percorrem os continentes, eles carregam sais que se soltam das rochas, se dissolvem na água e acabam lançados no mar. Ao longo de milhões de anos, esse processo tornou os mares cada vez mais salgados. Essa água não é apropriada para o consumo humano, isto é, ela não serve para beber, cozinhar nem para ser usada na indústria ou na irrigação. A água que pode ser consumida é encontrada nos rios e nos lagos. Mas também há muita água infiltrada nos espaços entre as partículas do solo e entre as rochas do subsolo, formando reservatórios subterrâneos – os chamados lençóis de água, lençóis freáticos ou águas subterrâneas (como você viu no capítulo 2). Nesses casos, a água apresenta uma concentração de sais muito inferior à da água do mar e é chamada água doce, pois não tem gosto salgado. Essa água corresponde a pouco menos de 1% do total de água do planeta. É a água que, depois de tratada, pode ser usada na agricultura, na indústria e no consumo doméstico, para beber, para cozinhar e para a higiene corporal e limpeza (veja a figura 3.2).

3.2 Cachoeira de água doce, no Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros, em Alto Paraíso de Goiás (GO), 2018. Vitor Marigo/Tyba

Verifique o que os estudantes sabem a respeito da quantidade de água no planeta Terra. Instigue-os a refletir sobre a quantidade de água disponível para consumo no planeta. É importante que eles percebam que, apesar de abundante, a maior parte da água disponível é imprópria para consumo, por ser salgada.

Cerca de 71% da superfície da Terra é coberta por água.

Se julgar pertinente, pode ser proposta ainda uma conversa com o professor de Matemática para realizar um trabalho em conjunto com os conceitos de área (superfície) e volume e suas respectivas unidades de medida.

Com relação à qualidade da água que pode ser consumida pelos seres humanos, pergunte aos estudantes se eles conhecem os cuidados necessários ao consumir a água proveniente de rios, lagos e lençóis freáticos. O tratamento da água será abordado com mais detalhes no capítulo 12.

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Atividade complementar Peça aos estudantes que coletem diferentes rótulos de água mineral ou fotografem-nos em um mercado. Auxilie-os na análise dos rótulos, mostrando que existem diversos componentes dissolvidos na água, como os sais minerais. Ao trabalhar com as embalagens, peça aos alunos que deem o destino correto a esses materiais, separando-os do lixo não reciclável.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Esta atividade, além de permitir o desenvolvimento de competências relacionadas à interpretação de informações apresentadas em diferentes fontes, permite modificar a visão que alguns estudantes trazem dos anos iniciais do Ensino Fundamental de que a água, por não ter cheiro, cor ou sabor, é uma substância pura. Os conteúdos relacionados às substâncias e misturas serão vistos na última unidade deste volume.

Orientações didáticas

Pouco mais de 2% da água do planeta encontra-se no estado sólido, em forma de grandes massas de gelo – as geleiras, nas regiões próximas aos polos e no topo de montanhas muito elevadas. Essa água, que contém poucos sais, também é água doce. Veja a figura 3.3. O gráfico informa que, para cada 100 litros de água no planeta, cerca de 97 litros são de água salgada e 3 litros de água doce. Desses 3 litros, pouco mais de 2 litros estão congelados. Então, sobra pouco menos de 1 litro de água doce no estado líquido para cada 100 litros de água disponível no planeta.

água doce congelada: 2%

Banco de imagens/Arquivo da editora

A ‡gua no planeta

Para explicar a disponibilidade de água doce para consumo, utilize o gráfico de setores da figura 3.3. Solicite aos estudantes que interpretem o gráfico e identifiquem a categoria mais abundante – a porcentagem de água salgada – e as categorias mais discretas – as porcentagens de água doce líquida e congelada. Chame a atenção para o volume de água salgada e de água doce em estado líquido. Depois, peça que exemplifiquem cada uma das categorias: os oceanos têm água salgada; os rios podem conter água doce líquida ou congelada. Verifique se os estudantes já relacionam os diferentes estados físicos da água a temperaturas mais baixas ou mais altas.

Esse tipo de representação é chamado gráfico circular, gráfico de setores, ou ainda gráfico de pizza. Observe que o círculo está dividido em partes proporcionais, de acordo com os valores percentuais de cada categoria.

água doce no estado líquido: 1%

água salgada: 97%

Fonte: elaborado com base em United States Geological Survey (USGS). The Water Cycle for Schools: Beginner Ages. Disponível em: <https://water.usgs.gov/edu/watercycle.html>. Acesso em: 16 set. 2018.

3.3 Proporção de água doce e de água salgada no planeta.

Caso julgue necessário, desenvolva essa parte do conteúdo em parceria com o professor de Matemática. Com a participação dele, os estudantes podem calcular, por exemplo, quantos quilogramas de água possuem no corpo, o que os ajudará a compreender o papel crucial da água no funcionamento do organismo e a importância de mantê-lo hidratado.

Água: essencial para a vida Nos seres vivos, a substância que existe em maior quantidade é a água. Nos seres humanos, ela corresponde a cerca de 70% da massa de uma pessoa – isso significa que um indivíduo de 70 quilogramas contém quase 50 quilogramas de água. Uma parte da água do corpo humano provém dos alimentos, principalmente frutas e verduras. Outra parte é obtida da água e de outros líquidos, como sucos de fruta. No interior dos seres vivos ocorrem diversas transformações químicas, também chamadas reações químicas. Dizemos que ocorre uma transformação ou reação química quando uma substância se transforma em outra. Quando um pedaço de papel ou a parafina de uma vela queimam, por exemplo, esses materiais se transformam em novas substâncias, como o gás carbônico e o vapor de água. Em um organismo vivo, a maioria das transformações químicas só acontece quando as substâncias estão dissolvidas em água – e sem essas transformações químicas não há vida. A água também transporta substâncias pelo interior do corpo dos seres vivos. No corpo humano, por exemplo, o sangue transporta várias substâncias dissolvidas na água. E muitas substâncias – inúteis ou prejudiciais ao organismo – são eliminadas na urina, também dissolvidas em água. Em alguns animais (incluindo o ser humano), a água ajuda a regular a temperatura do corpo pela evaporação do suor. Quando o suor sobre a pele evapora, perdemos calor, o que impede que a temperatura do corpo aumente muito. É fundamental beber uma quantidade adequada de água para repor a que foi eliminada na urina e perdida pela transpiração. Quanto maior é a temperatura e mais seco está o ambiente, maior é a perda de água pela transpiração. Hidrosfera: água no planeta Terra • CAPÍTULO 3

Atividade complementar Para demonstrar que os alimentos possuem água, coloque pequenos pedaços de frutas, verduras e legumes com tamanhos aproximadamente iguais em sacos plásticos pequenos. Depois de bem fechados, coloque os sacos em local onde bata sol ou com temperatura mais elevada do que o ambiente ao redor.

No dia seguinte, os estudantes poderão ver a água que evaporou dos alimentos e se condensou na superfície do saco. A quantidade de líquido acumulada dentro do saco permite concluir que alguns alimentos contêm mais água que outros.

Ao final, mostre aos estudantes que os materiais devem ter o destino adequado: restos de alimento devem ser jogados no lixo orgânico. Os sacos plásticos devem ser reaproveitados ou destinados à reciclagem. Os resíduos sólidos serão trabalhados no capítulo 13.

CAPÍTULO 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas O texto da seção Para saber mais evidencia uma característica da hidrosfera: a distribuição irregular de água doce no planeta. A interpretação de dados da relação entre a população brasileira e a disponibilidade de água permite aos estudantes compreender quais regiões do país podem estar mais sujeitas à falta de água e dessa forma contribuir para o desenvolvimento de competências específicas da área de Ciências da Natureza descritas na BNCC.

Para saber mais

Ao interpretar o mapa do aquífero Guarani, peça aos estudantes que localizem os estados brasileiros e os países em que ele ocorre.

Auxilie os estudantes na leitura do gráfico de barras, chamando a atenção para a legenda. Peça que identifiquem as regiões do país que apresentam grande diferença entre o tamanho da população e a quantidade de água – as regiões Norte, Nordeste e Sudeste – e em qual(is) delas seria esperado haver falta de água – regiões Nordeste e Sudeste.

Oriente os estudantes a consultar os dados da tabela e compará-los aos dados do gráfico. Espera-se que eles percebam que os dados do gráfico e da tabela são os mesmos, só estão representados de forma diferente, e notem que o gráfico facilita a interpretação dos dados.

Região

Caso julgue adequado, desenvolva esse conteúdo em conjunto com os professores de Matemática e Geografia, a fim de aprofundar os trabalhos com os temas porcentagem e cartografia, respectivamente.

Quantidade de água (em %)

Norte

Nordeste

Sudeste

Sul

Centro-Oeste

3.5

População (em %)

População Quantidade de água

60 Porcentagem

Comparação entre porcentagem da população e porcentagem da água disponível em cada região do Brasil

30 20

Banco de imagens/Arquivo da editora

As principais fontes de água doce para conAquífero Guarani sumo humano são os rios, os lagos e os lençóis de água (ou freáticos). O problema é que a 55º O distribuição da água doce no mundo é muito OCEANO ATLÂNTICO irregular: boa parte dela está longe das áreas Equador mais populosas. Por isso a água é escassa em 0º várias regiões do planeta. O Brasil tem em torno de 12% do total de água doce superficial (a água de rios e lagos) do planeta. Além disso, possui uma das maiores reservas de água doce subterrânea do mundo, o aquífero Guarani, que está localizado MT a uma profundidade entre 50 m e 1 500 m. GO Com 1,2 milhão de quilômetros quadrados, o aquífero passa por baixo de oito estados braMG OCEANO MS sileiros, além de mais três países: Paraguai, PACÍFICO PARAGUAI SP Uruguai e Argentina. É como uma esponja ginio de Capricór Trópico PR gante constituída de arenito – uma rocha N porosa e absorvente –, confinado sob centeSC ARGENTINA RS nas de metros de rochas impermeáveis. Veja L O Potencial de águas a figura 3.4. S subterrâneas maior que 10 m3/h Também no Brasil a distribuição de água 0 500 1 000 km URUGUAI Aquífero Guarani doce não é uniforme, se considerarmos sua disponibilidade em relação à população. Isso Fonte: elaborado com base em OEA. Aquífero Guarani: programa estratégico de ação. [s.l.], jan. 2009, p. 129, 141-143. quer dizer que há muita água em lugares com poucos habitantes, e vice-versa. Analise os 3.4 dados da tabela da figura 3.5 (valores aproximados), e veja como ficam os dados da tabela no gráfico Relação entre população de barras da figura 3.6. Nesse tipo de gráfico, quanto maior o e disponibilidade de água comprimento de uma barra, maior o valor que ela representa.

Banco de imagens/Arquivo da editora

A água doce no mundo

l rte ste ste tro ste Su No orde de en -Oe u C S N Região

Fonte: elaborado com base em Agência Nacional de Água. Atlas Brasil. Disponível em: <http://atlas.ana.gov.br/Atlas/ downloads/atlas/Resumo%20Executivo/Atlas%20Brasil% 20-%20Volume%201%20-%20Panorama%20Nacional. pdf>. Acesso em: 16 set. 2018.

3.6

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Texto complementar – Aqu’feros, o decl’nio invis’vel Os aquíferos estocam 10,5 milhões de km3 de água doce em estado líquido, o que representa 30,1% dessa fonte fundamental de vida terrestre no planeta [...]. O declínio e a poluição de grande parte deles é um dos aspectos mais preocupantes, a curto prazo, da crescente escassez hídrica [...].

[...] aquíferos alimentam rios e lagos, reciclam a água, além de funcionarem como uma reserva estratégica, crucial durante períodos de pouca ou nenhuma precipitação de chuva, tais como os que assolam hoje muitas regiões do planeta. E as mudanças climáticas, ao agravarem as secas nas latitudes áridas e semiáridas, impulsionam ainda mais a extração de água dos aquíferos, num típico círculo vicioso. [...]

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

2 Mudanças de estado físico

No 7o ano, você vai aprender que essas mudanças de estado ocorrem quando há transferência de energia na forma de calor.

Hely Demutti/Arq uivo da editora

Você já reparou que, em um dia quente, um sorvete começa a derreter logo depois de ser retirado do congelador? Isso ocorre porque a água que o compõe passa do estado sólido (gelo) para o estado líquido. Essa mudança do estado sólido para o estado líquido é conhecida como fusão. Os processos de mudança de estado não ocorrem apenas com a água, mas com qualquer substância. Se quisermos que a água passe do estado líquido para o sólido, é só colocá-la no congelador. Essa mudança de estado é chamada solidificação. Quando alguém cozinha, deve prestar muita atenção no que está fazendo, porque a água da panela pode secar e a comida queimar e grudar no fundo. Mas para onde vai essa água? Com o aquecimento, a água da panela passa para o estado gasoso: transforma-se em vapor e mistura-se à atmosfera. A passagem da água ou de qualquer outra substância do estado líquido para o estado gasoso é chamada vaporização. A vaporização acontece de duas formas. Quando a água é aquecida, ela pode chegar a um ponto em que ferve, e uma parte dela rapidamente passa para o estado gasoso, em um processo chamado ebulição. A fervura se caracteriza pela formação de bolhas na água. A ebulição é uma forma rápida de vaporização. A vaporização também pode acontecer mais lentamente. Quando a roupa seca no varal, por exemplo, a água passa do estado líquido para o gasoso sem que haja fervura. É o processo de evaporação. A evaporação é uma forma lenta de vaporização. Agora faça a seguinte experiência: pegue um copo seco e encha-o com água gelada. Depois, observe-o durante alguns minutos. Você perceberá a formação de gotas de água na parte de fora do copo, como mostra a figura 3.7. De onde você acha que vem essa água? Será que ela atravessou o copo? Se você enchesse um copo com água à temperatura ambiente, a parte externa dele ficaria molhada? Se você verificar o nível da água, verá que ele continua igual, mesmo depois de se formarem as gotas na superfície externa. Quer dizer, não foi a passagem da água que molhou a superfície externa. Perceba que você está arriscando alguns palpites para explicar o aparecimento da água fora do copo. Os cientistas também arriscam “palpites” ou, em linguagem científica, eles formulam hipóteses e depois fazem observações e testes (experimentos) para verificar se suas hipóteses estavam corretas. As pequenas gotas de água do lado de fora do copo se formam porque o vapor de água que existe no ar entra em contato com a superfície do copo, que está a uma temperatura mais baixa. O vapor então passa para o estado líquido, isto é, condensa-se, formando as gotículas. Condensação, ou liquefação, é a passagem da água ou de qualquer outra substância do estado gasoso (ou de vapor) para o estado líquido. Você também pode observar a condensação se bafejar (soltar o ar pela boca) sobre um vidro ou espelho. O vidro vai ficar embaçado: são gotículas de água formadas por condensação. O vapor de água que sai misturado ao ar que você expira se condensa ao entrar em contato com o vidro, que está em temperatura mais baixa. Mas é só esperar um pouco para que essa água sobre o vidro embaçado evapore.

Ao apresentar as mudanças de estado físico, reforce que em todos os casos há um fator comum: a variação da temperatura. Nesse momento, é importante apenas que os estudantes tenham uma visão geral do papel da variação de temperatura nas mudanças de estado físico, pois esse assunto será retomado e aprofundado ao longo do estudo de Ciências. Apesar de as variações de pressão também provocarem mudanças de estado físico, esse aspecto não será abordado neste momento com os estudantes.

3.7 Quando enchemos um copo com água gelada ele fica molhado por fora. Como você explicaria esse fenômeno?

Hidrosfera: água no planeta Terra • CAPÍTULO 3

Fique atento à concepção equivocada de alguns estudantes, que acreditam que o fato de um copo (ou outro recipiente) com água gelada ficar molhado por fora se deve a um vazamento da água que ele contém. Uma forma de modificar essa concepção é perguntar o que acontece se alguém colocar um copo de vidro vazio na geladeira e retirá-lo depois de alguns minutos: a superfície externa do copo vai ficar molhada. O levantamento de hipóteses e o teste podem ser feitos na escola, com o objetivo de ajudar os estudantes a debater o fenômeno. Espera-se que eles concluam que as gotas de água do lado externo do copo resultam da condensação do vapor de água do ar pelo contato com uma superfície a temperatura mais baixa (a parede do copo).

Atividade complementar

Como todos sabem, o Brasil é o país com as maiores reservas de água subterrânea do mundo. Mas é ilusório acreditar que a questão do declínio dos aquíferos passa longe de nós. Em primeiro lugar porque o SAGA, o Sistema Aquífero Grande Amazônia (que congrega o Alter do Chão), situa-se a muitos milhares de quilômetros das regiões mais próximas da costa leste do país, onde se concentra nossa população. Em segundo lugar porque o Aquífero Guarani, que se estende pelo sudeste e sul da América do Sul, embora gigantesco, não é todo aproveitável, seja porque parte de suas águas é salina, seja porque muito profundas. E em terceiro lugar porque ele não apenas está em declínio quantitativo como em degradação qualitativa por causa da poluição por agrotóxicos como diurom e haxazina [...], e por contaminação em geral das águas superficiais. MARQUES, L. Aquífero: o declínio invisível. Jornal da Unicamp. Disponível em: <https://www.unicamp.br/unicamp/ju/artigos/luiz-marques/aquiferos-o-declinio-invisivel>. Acesso em: 19 set. 2018.

Experimentos simples e observações do cotidiano podem ser explorados ao máximo neste capítulo. Além dos que são apresentados no texto, há muitos outros. Por exemplo: colocar água quente até a metade de um recipiente de vidro e um coador de chá cheio de cubos de gelo sobre a boca desse recipiente. O vapor da água quente se condensa em contato com o ar a temperatura mais baixa na área próxima ao gelo. As gotículas de água suspensas no ar formam uma névoa branca que parece neblina. Reforce aos estudantes que a névoa é água condensada, e não vapor, como é comum que as pessoas acreditem que seja.

CAPÍTULO 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Talvez você já tenha observado a condensação em outra situação doméstica: alimentos cozinhando em uma panela fechada liberam vapor de água que se condensa em contato com o lado interno da tampa, recobrindo-a de gotas de água. Veja a figura 3.8. É a condensação também que produz a “nuvem” que sai de uma panela ou de uma chaleira com água fervendo. Essa “nuvem”, portanto, é formada por gotículas de água que resultam da condensação do vapor de água. Você sabia que a água que foi bebida por um animal e incorporada no corpo dele pode, no futuro, fazer parte de um rio ou das nuvens? Ou que a água que está no mar pode em outro momento chegar ao topo das montanhas e congelar? As transformações de estado físico acontecem o tempo todo na natureza, como veremos a seguir.

Explore com os estudantes o esquema do ciclo da água, estabelecendo relações entre as mudanças de estado físico que acabaram de ser estudadas e os processos mostrados na ilustração. Chame a atenção para a representação em corte da superfície terrestre. Esse recurso foi utilizado para mostrar a água que infiltra no solo e passa a compor os lençóis subterrâneos. Os estudantes podem verificar se a figura mostra todas as mudanças de estado físico estudadas (fusão, solidificação, vaporização e condensação) e se é o aumento ou a diminuição de temperatura que provoca cada uma delas. Se julgar interessante, mencione aos estudantes que as regiões mais altas, como as representadas no esquema pelas montanhas com gelo, apresentam menor temperatura do que as regiões mais baixas, como aquelas ao nível do mar. Esse assunto será mais bem explorado no 8º ano.

Ryco Montefont/Shutterstock

Orientações didáticas

3.8 Gotas de água se formam na tampa da panela por causa da condensação do vapor de água.

3 O ciclo da água A água circula na natureza e muda de estado físico. Ela passa pelos rios, pelos mares, pelo solo, pela atmosfera e pelo corpo dos seres vivos: é o ciclo da água, também chamado de ciclo hidrológico. Acompanhe pela figura 3.9 as etapas dos caminhos da água no planeta.

Hidrológico: deriva de hidrologia, palavra formada pelos elementos hidro, que significa “água”, e logia, “estudo”.

precipitação (chuva, neve e granizo)

Chame a atenção para a movimentação das nuvens no céu, representada pelas setas horizontais. Como a figura está fora de escala, pode parecer que as nuvens que se formaram sobre o corpo de água precipitam próximo a ele, mas na realidade as massas de ar carregadas de vapor de água podem se deslocar bastante, como no fenômeno de rios voadores, explicado no texto complementar ao final destas orientações. Neste momento, se julgar adequado, é possível desenvolver com os estudantes a atividade De olho no texto, ao final deste capítulo.

transpiração e condensação

Secco

lençóis subterrâneos de água

Adilso n

precipitação (chuva, neve e granizo)

/Arqu ivo da e

ditora

evaporação e condensação

3.9 Representação esquemática do ciclo da água. Observe as mudanças de estado que ocorrem nesse ciclo. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

UNIDADE 1 • O planeta Terra

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Texto complementar – Fenômeno dos rios voadores

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Os rios voadores são “cursos de água atmosféricos”, formados por massas de ar carregadas de vapor de água, muitas vezes acompanhados por nuvens, e são propelidos pelos ventos. Essas correntes de ar invisíveis passam em cima das nossas cabeças carregando umidade da Bacia Amazônica para o Centro-Oeste, Sudeste e Sul do Brasil. Essa umidade, nas condições meteorológicas propícias [...], se transforma em chuva. É essa ação de transporte de enormes quantidades de vapor de água pelas correntes aéreas que recebe o nome de rios voadores – [...] um fenômeno real que tem um impacto significante em nossas vidas. A Floresta Amazônica funciona como uma bomba-d’água. Ela puxa para dentro do continente a umidade evaporada pelo oceano Atlântico e carregada pelos ventos alíseos. Ao seguir terra adentro, a umidade cai como chuva sobre a floresta. Pela ação da evapotranspiração

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

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9 PM

Orientações didáticas Chame a atenção dos estudantes para a figura 3.10 e pergunte se eles já visitaram locais como o retratado. Pergunte se eles reconhecem a estrutura que aparece em primeiro plano. É possível que muitos deles nunca tenham visto um poço e não saibam como ele funciona, por isso pode ser interessante explorar esse assunto, que será visto com mais detalhes no capítulo 12, que aborda o tratamento da água e do esgoto. O professor pode antecipar, no entanto, que antes de perfurar um poço é preciso escolher um local afastado de fontes de contaminação de água (como depósitos de lixo ou fossas de esgoto). O solo é então escavado até alcançar o lençol freático e um sistema composto de roldana e corda é instalado para permitir a retirada da água com um balde. As roldanas e outras máquinas simples serão vistas no 7o ano.

Mundo virtual A água no mundo (Pense antes) – Recicloteca www.recicloteca.org.br/ videos/agua-mundopense-antes Animação – produzida pela Fundo Mundial para a Natureza (WWF) – que apresenta dados sobre a distribuição de água no planeta, consumo e desperdício. Acesso em: 16 set. 2018.

Gerson Gerloff/Pulsar Imagens

Aos poucos, a água de oceanos, rios, lagos, pântanos e solos evapora e passa para a atmosfera. A água que as plantas retiram do solo também passa por mudanças de estado: pelo processo da transpiração, ela sai pelas folhas da planta na forma de vapor e passa para a atmosfera. O processo pelo qual a água da superfície terrestre evapora, juntamente com a passagem da água ao estado de vapor pela transpiração, principalmente das plantas, é chamado evapotranspiração. Os animais também lançam água no ambiente: pela respiração (há vapor de água no ar expirado), pela transpiração, pela urina e pelas fezes. Quando o vapor de água se condensa na atmosfera, pode formar as nuvens ou a neblina, que são compostas de gotículas de água tão pequenas que as correntes de ar são suficientes para mantê-las flutuando. A chuva pode ocorrer quando muitas dessas pequenas gotas se agrupam e formam gotas maiores, que são mais pesadas e, por isso, caem. Parte da água da chuva cai nos rios, nos lagos e nos oceanos. Os rios levam a água para os oceanos. Outra parte se infiltra no solo e pode ser absorvida pelas plantas ou então chegar a uma camada mais profunda de rochas, que não deixam a água passar, formando os lençóis freáticos. Reveja a figura 3.9. Essa água subterrânea, por sua vez, percorre o subsolo (camada abaixo do solo) e pode atingir rios, lagos e mares. Ela também pode aflorar naturalmente em alguns pontos da superfície do solo e formar as fontes ou nascentes de água; ou pode ser retirada dos poços escavados pelo ser humano. Veja a figura 3.10. Repare que o calor do Sol é essencial para o ciclo da água: é ele que faz a água dos oceanos, dos rios e dos lagos evaporar.

Ressalte que a água obtida de poços não passa por estações de tratamento, locais em que diversos processos são executados para tornar a água própria para consumo. Por essa razão, é importante que os estudantes reconheçam a importância de ferver e/ou clorar a água proveniente de um poço antes de consumi-la.

3.10 Casa com poço em área rural em Restinga Seca (RS), 2016.

Na tela Vídeos da Agência Nacional de Águas (ANA) www2.ana.gov.br/Paginas/imprensa/VideoTodos.aspx Diversos vídeos educativos sobre temas como ciclo da água, aquíferos, lei das águas brasileira. Acesso em: 16 set. 2018.

Hidrosfera: água no planeta Terra • CAPÍTULO 3

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7/5/19 1:34 PM

das árvores sob o sol tropical, a floresta devolve a água da chuva para a atmosfera na forma de vapor de água. Dessa forma, o ar é sempre recarregado com mais umidade, que continua sendo transportada rumo ao oeste para cair novamente como chuva mais adiante. Propelidos em direção ao oeste, os rios voadores (massas de ar) recarregados de umidade – boa parte dela proveniente da evapotranspiração da floresta – encontram a barreira natural formada pela Cordilheira dos Andes. Eles se precipitam parcialmente nas encostas leste da cadeia de montanhas, formando as cabeceiras dos rios amazônicos. Porém, barrados pelo paredão de 4.000 metros de altura, os rios voadores, ainda transportando vapor de água, fazem a curva e partem em direção ao sul, rumo às regiões do Centro-Oeste, Sudeste e Sul do Brasil e aos países vizinhos. [...] FENÔMENO DOS RIOS VOADORES. Disponível em: <http://riosvoadores.com.br/o-projeto/fenomeno-dos-rios-voadores/>. Acesso em: 20 set. 2018.

CAPÍTULO 3 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Ciência e ambiente

No texto da seção Ciência e ambiente são apresentados cuidados que devemos ter para economizar água. Esse conteúdo é abordado após o estudo de características marcantes da hidrosfera para facilitar o entendimento da importância da consciência socioambiental. Essa é uma excelente oportunidade de os estudantes desenvolverem competências gerais, se valendo de informações científicas para justificar e adotar atitudes voltadas à proteção da natureza, agindo com autonomia e responsabilidade em prol de ambientes mais saudáveis, sustentáveis e justos.

Economize água

• Não deixar a torneira aberta sem necessidade; por exemplo, enquanto escovamos os dentes ou ensaboamos a louça.

• Ficar no banho somente o tempo necessário. Um banho de chuveiro de 15 minutos gasta cerca de 250 litros de água. Se diminuirmos o tempo de banho para 5 minutos, o consumo cai para 80 litros. Além disso, podemos fechar o registro do chuveiro enquanto nos ensaboamos.

• Manter a válvula da descarga regulada. É mais

Faça questionamentos sobre como os estudantes e seus familiares economizam água no dia a dia. Deixe-os à vontade para compartilharem suas experiências e, se for o caso, liste outras possibilidades. Se achar necessário, retome informações trabalhadas anteriormente no capítulo.

adequado que o vaso sanitário tenha uma caixa acoplada. Esse tipo de caixa libera cerca de 6 litros de água a cada descarga, enquanto a válvula pode gastar 20 litros por vez.

• Utilizar vassoura ou balde com água em vez de mangueira na lavagem de carros e na limpeza de calçadas. Veja figura 3.11. • Os jardins e as plantas devem ser regados nos horários mais frescos do dia, pela manhã ou à noite, o que reduz a perda de água do solo por evaporação.

Atividade complementar Peça aos estudantes que montem uma campanha para economia de água na escola. Para isso, oriente-os a observar durante uma semana a rotina da escola, analisando e discutindo propostas individuais e coletivas para redução do consumo.

Convide os professores de Arte e Língua Portuguesa para participar da campanha, propiciando a oportunidade de desenvolver nos estudantes a competência de utilizar diferentes linguagens para expressar e partilhar informações, experiências e ideias, produzindo sentidos que levem ao entendimento mútuo. Os professores poderão auxiliar os estudantes na produção de textos e na elaboração dos elementos visuais de cartazes e panfletos que serão distribuídos à comunidade escolar. Como alternativa aos cartazes e panfletos, podem ser produzidos materiais digitais para serem compartilhados pela internet. Conduza a atividade procurando incentivar os alunos a adotar em casa algumas das propostas selecionadas na escola ou em suas residências.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

• Reduzir o consumo de bens desnecessários. A produção de roupas, calçados, eletrônicos e todos os demais bens consome muita água. Quando reduzimos o consumo de objetos de que não precisamos, ajudamos a reduzir o consumo de água.

E então, que atitudes você tem adotado para evitar o desperdício de água? 3.11 Usar a vassoura, em vez de mangueira, para limpar a calçada reduz bastante o consumo de água.

Mundo virtual Você já ouviu falar em água virtual? – Instituto Akatu www.akatu.org.br/noticia/voce-ja-ouviu-falar-em-agua-virtual Matéria sobre o consumo de água “escondido” durante a produção de alimentos, objetos, etc. Acesso em: 16 set. 2018.

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Mundo virtual Veja mais informações sobre o consumo de água em grande escala nos sites a seguir:

• <http://www.usp.br/portalbiossistemas/?p=7909>. • <https://novaescola.org.br/conteudo/3057/gasto-de-agua-na-industria-e-naagropecuaria>. • <http://www3.ana.gov.br/portal/ANA/noticias/estudo-da-agencia-nacional-deaguas-aborda-uso-da-agua-no-setor-industrial>. Acesso em: 26 set. 2018.

Fernando Favoretto/Criar Imagem

A água costuma ser chamada “precioso líquido”, e todos nós devemos economizá-la. Em alguns locais, por exemplo, a água que escorre da pia ou da máquina de lavar roupas é reaproveitada para abastecer os vasos sanitários ou para lavar pisos. Só depois de ser reutilizada, essa água vai para o esgoto. Veja algumas medidas que devemos adotar para evitar o desperdício desse bem essencial: • Consertar imediatamente os vazamentos de água. Uma torneira pingando pode desperdiçar mais de 40 litros de água por dia.

ATIVIDADES

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Aplique seus conhecimentos

1 Em média, cerca de 70% da massa de uma pessoa é de água. Um litro de água pesa cerca de 1 kg. Então, qual é o volume de água que uma pessoa de 70 kg tem no corpo? 2 Dizemos que um rio tem água doce. O sabor dela é doce mesmo? O que significa a expressão “água doce”? 3 O Brasil é um país com grandes reservas de água doce. Por que, mesmo assim, muitas regiões podem sofrer com a falta de água? 4 Por que um dos principais objetivos das missões espaciais enviadas a Marte e a outros planetas é descobrir água em estado líquido? 5 Choveu durante a noite, mas o dia raiou e a poça de água na rua desapareceu. O que aconteceu com a água? 6 Cite um local do planeta onde se pode encontrar, ao mesmo tempo, grande quantidade de água no estado sólido, no estado líquido e no estado gasoso. 7 Faça um resumo sobre o ciclo da água em que apareçam as palavras: evapora, oceanos, plantas, infiltra, animais, rios, lagos, nuvens, transpiração, solo, vapor de água, condensa, lençóis freáticos, chuva, atmosfera.

vapor de ‡gua

David Iizuka/Arquivo da editora

8 A figura abaixo mostra o ciclo da água. No caderno, escreva os fenômenos indicados pelos números.

3.12 Representação esquemática do ciclo da água. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

9 A água da chuva que hoje está nas enchentes pode, um dia, ser retirada de um poço? Por quê? 10 De quais formas a água que bebemos ou que ingerimos com o alimento é devolvida ao ambiente? 11 Considere a distribuição de água no planeta e responda: Qual é a origem da maior parte da água que chega à atmosfera na forma de vapor? 12 Quando o céu está azul, sem nuvens, dizemos que o tempo está aberto. Por que não chove quando o céu está dessa maneira? ATIVIDADES

regime de chuvas, deixando regiões sem água. O desperdício na distribuição e no consumo também são fatores que contribuem para que regiões fiquem sem água. 4. Porque a existência de água indica a possibilidade de existir ou já ter existido vida no planeta, e representa a possibilidade de os seres humanos se estabelecerem nesses locais, já que a água é essencial para a vida. 5. A água evaporou. 6. Locais onde há geleiras e nos polos da Terra. 7. Resposta pessoal. Sugestão de resposta: A água dos oceanos, rios, lagos e do solo evapora e se condensa na atmosfera, formando nuvens. As plantas e os animais também perdem vapor de água pela transpiração. Com a chuva, a água volta para os oceanos, rios, lagos e solo. Parte da água se infiltra no solo e forma os lençóis freáticos. 8. 1: Evaporação; 2: Transpiração; 3: Condensação; 4: Precipitação. 9. Sim, porque ela pode se infiltrar até um lençol subterrâneo, de onde poderá ser retirada em um poço. 10. A água que bebemos ou que ingerimos com os alimentos é devolvida ao ambiente principalmente pela transpiração e pela urina. 11. Os oceanos, pois cobrem cerca de 70% da área do planeta. 12. Porque a chuva se forma nas nuvens, que são constituídas por pequenas gotas de água. A chuva pode ocorrer quando várias gotas se juntam, ficando muito pesadas para se manter no ar.

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos 1. 49 litros. 2. A água do rio não é doce, ela apenas tem uma concentração de sais menor do que a água do mar. 3. Porque a água está irregularmente distribuída: algumas regiões concentram mais fontes de água do que outras. Também existem mudanças climáticas que podem alterar o CAPÍTULO 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

Consumo de água no mundo, por setor da sociedade (%)

13. A) Indústria; B) Uso doméstico; C) Agricultura. 14. a ) Sim, uma vez que as reservas de água se tornem cada vez mais escassas e que um rio, em certos casos, atravesse vários países, podem se estabelecer conflitos entre os países com problemas de abastecimento de água. b) Como muitas plantações que nos fornecem alimento precisam ser irrigadas, sua produção pode diminuir, causando problemas de abastecimento ou até fome em alguns países. Além disso, os alimentos produzidos serão mais caros, dificultando seu consumo pela população. c) Todos nós devemos adotar medidas para economizar água. Além disso, as fontes de água para o consumo humano precisam estar protegidas da poluição, deve-se evitar a perda por vazamentos nos sistemas de captação e distribuição e nas residências, entre outras medidas.

A C

Fonte: elaborado com base em 2. The Use of Water Today. Word Water Council. Disponível em: <10www.worldwatercouncil.org/fileadmin/wwc/ Library/WWVision/Chapter2.pdf>. Acesso em: maio 2018.

3.13

14 Um relatório da Organização das Nações Unidas para a Educação, Ciência e Cultura (Unesco) afirma que, se as reservas de água não forem protegidas, dois terços da população mundial viverão com problemas de abastecimento em 2025. Sabendo disso, responda: a) Você acha que essa situação pode causar conflitos entre países? Por quê? b) Se nada for feito, o custo da água tenderá a subir. Por que isso teria consequências para o fornecimento de alimentos? c) Que medidas devem ser adotadas para evitar esses problemas? De olho no texto O texto abaixo trata da possível relação entre a seca na região Sudeste e o desmatamento na Amazônia. Leia o texto e, em seguida, faça o que se pede.

Rios voadores e a ‡gua de S‹o Paulo A seca em São Paulo de 2014-2015 levanta a questão do papel dos “rios voadores”, ou seja, ventos que levam vapor d’água da Amazônia até a região Sudeste do Brasil e áreas vizinhas. Para ter chuva, precisa não só de vapor d’água, mas também de mecanismos para que este vapor (água em forma gasosa) se condense em água líquida para formar gotas de chuva.

De olho no texto a) Resposta pessoal. b) O texto define como rios voadores os ventos que levam vapor de água da Amazônia até outras áreas, como a região Sudeste do Brasil. c) Como a energia hidrelétrica é a principal fonte de energia, quando os reservatórios ficam muito vazios pode faltar energia elétrica, como já aconteceu, por exemplo, em 2001. d) Reutilizar a água, fechar torneiras que não estão em uso, consertar vazamentos, reduzir o consumo de bens desnecessários, já que eles usam água em sua produção; não utilizar a mangueira para lavar carros e quintais, etc.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Banco de imagens/Arquivo da editora

13 O gráfico a seguir mostra a quantidade relativa de água consumida no mundo pelo uso doméstico (8%), pela indústria (22%) e pela agricultura (70%). Com base nesses dados e em seu conhecimento sobre gráficos, identifique, no caderno, a que setor corresponde cada letra do gráfico.

[...] As maiores cidades do Brasil, como São Paulo e Rio de Janeiro, dependem de água de chuva, derivada de vapor de água que é transportado da Amazônia por correntes de ar (o vento chamado de jato de baixa altitude sul-americano). São Paulo e outras cidades já estão no limite ou além dele para água disponível, tanto para uso doméstico como para geração de energia hidrelétrica.

[...] Os serviços ambientais prestados pelas florestas amazônicas precisam ser valorizados e traduzidos em mecanismos para reduzir o desmatamento. FEARNSIDE, P. Rios voadores e a água de São Paulo 1: a questão levantada. Amaz™nia Real. 2015. Disponível em: <http://philip.inpa.gov.br/ publ_livres/2015/Rios_voadores-S%C3%A9rie_completa.pdf>. Acesso em: 16 set. 2018.

ATIVIDADES

De olho na imagem a) A água das nascentes vem da água das chuvas que infiltra no solo, atingindo uma camada profunda de rochas. Essa água pode aflorar naturalmente em nascentes como essa ou pode ser acessada por poços feitos pelo ser humano. b) Espera-se que o aluno consiga perceber que a água das nascentes vem da água das chuvas. Logo, em períodos de chuvas intensas, essa nascente deve ficar mais cheia do que nos períodos de seca.

c) A água que todos os seres vivos utilizam para sobreviver vem de corpos de água, como rios. Esses corpos de água se originam de nascentes como a retratada pela foto.

3. Além de garantir o abastecimento de água e alimento, os rios eram usados como meios de transporte de pessoas e mercadorias. Em algumas regiões, ao transbordarem, os rios ajudavam a fertilizar a terra, embora pudessem também causar inundações, levando, assim, à construção de diques e canais. 4. Reúso significa tratar a água do esgoto de modo que possa ser aproveitada em atividades industriais (na refrigeração e na alimentação de caldeiras, por exemplo), na irrigação de parques, jardins e plantações, na descarga de bacias sanitárias em banheiros, em lavagem de ruas, etc. Essa prática proporciona economia de água e de dinheiro.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

a) Consulte em dicionários o significado das palavras que você não conhece e redija uma definição para essas palavras. b) De acordo com o texto, o que são “rios voadores”? c) Energia hidrelétrica é aquela obtida por meio de barragens em rios, que formam quedas-d’água artificiais, acionando turbinas acopladas a geradores elétricos. Essa é a principal fonte de energia elétrica no Brasil. Qual é a consequência da falta de água para o abastecimento de eletricidade no país? d) Sabendo que a água é um recurso valioso, mencione cinco atitudes que podemos adotar para reduzir o desperdício de água.

Marcos Amend/Pulsar Imagens

De olho na imagem

Observe com atenção a imagem ao lado e leia sua legenda. Em seguida, responda ao que se pede. a) Qual é a origem da água encontrada em locais como o representado na foto? b) O que deve ocorrer com a água dessa nascente em períodos de chuvas intensas? E em períodos de seca? Por quê? c) Considerando o ciclo da água, por que é importante preservar locais como esse retratado pela fotografia?

3.14 Nascente histórica do rio São Francisco no Parque Nacional da Serra da Canastra (MG), 2018.

Investigue Faça uma pesquisa sobre os itens a seguir. Você pode pesquisar em livros, revistas, sites, etc. Preste atenção se o conteúdo vem de uma fonte confiável, como uma universidade ou outros centros de pesquisa. Use suas próprias palavras para elaborar a resposta.

De olho nos quadrinhos a) As informações da cena levam o leitor a crer que faz frio no ambiente da história – o rapaz está dentro de um iglu e bem agasalhado. Assim, é de se esperar que a água do ambiente (incluindo a que abastece o vaso sanitário) esteja congelada. Nessa condição, ela pode cair da caixa e quebrar o vaso sanitário. b) A história provavelmente se passa nas regiões árticas da Groenlândia ou do Canadá, onde alguns povos inuítes constroem iglus. c) Refrescar água, sucos e outras bebidas; conservar alimentos; tratar lesões; conservar medicamentos; conservar órgãos destinados a transplantes, assim como óvulos e espermatozoides em casos de fertilização, são algumas das respostas possíveis.

1 O que são e como se formam a geada, a neve, o granizo e a neblina? Pesquise em livros de Geografia ou na internet em que regiões do Brasil costuma gear. Se possível, você pode pedir auxílio ao professor de Geografia. 2 O que é um iceberg? 3 Pesquise qual é a importância dos rios na história das civilizações. Convide um professor de História para ajudá-lo. 4 Em alguns lugares, como no Japão, já é muito comum a água que escorre para o ralo ser reutilizada na descarga dos vasos sanitários. Pesquise outras formas de reúso de água e quais são os benefícios na economia desse recurso. De olho nos quadrinhos

Observe o humor que é criado na tirinha abaixo.

Fonte: LAERTE. Classificados. São Paulo: Devir, 2002.

3.15

a) Por que no banheiro há um aviso alertando para que não se dê descarga? b) Em que região do mundo a história provavelmente ocorre? c) Faça uma lista de todas as utilidades que o gelo tem para os seres humanos. ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Investigue 1. A geada pode acontecer quando a temperatura ambiente atinge 0 °C ou menos. Quando isso acontece, o vapor de água do ar, ao entrar em contato com uma superfície, passa diretamente para o estado sólido, formando cristais de gelo. A geada pode causar prejuízos às plantações, pois o gelo que se forma sobre folhas e frutos, em geral, os destrói.

Costuma gear nas regiões Sul e Sudeste do Brasil, geralmente no outono e inverno; mas podem ocorrer geadas durante a passagem de frentes frias ou de massas de ar polar. Se o ar estiver muito frio, em vez de chover, pode nevar. No granizo a água se congela em volta dos cristais. Em dias frios o vapor de água pode se condensar nas partes mais baixas da atmosfera: é a neblina. 2. Iceberg é um enorme bloco de gelo que se desprende de uma geleira e flutua nos oceanos. CAPÍTULO 3 - MANUAL DO PROFESSOR

CAPÍTULO

Neste capítulo, serão explorados conhecimentos sobre a atmosfera, suas camadas e outros conceitos relacionados, como pressão atmosférica e propriedades do ar. Além disso, serão introduzidos saberes relacionados à biosfera, especialmente do ponto de vista ecológico, reforçando a importância da biodiversidade em nosso planeta. O desenvolvimento desse conteúdo referente à Ecologia não só permite o trabalho com competências gerais e específicas de Ciências, mas também permitirá aos estudantes se prepararem para desenvolver as habilidades sugeridas para o 7º ano, como o estudo dos ecossistemas brasileiros.

A atmosfera e a biosfera SPL/Fotoarena

Objetivos do capítulo

Habilidade da BNCC abordada EF06CI11 Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características.

Orientações didáticas Inicie o estudo deste capítulo incentivando os estudantes a descreverem a imagem desta página e pergunte se já viram alguma imagem parecida. Explore os elementos apresentados, como as cores presentes, as formas e as estruturas para verificar os conhecimentos prévios da turma sobre o tema. Veja se os estudantes conseguem relacionar algum elemento da imagem à atmosfera terrestre e, em caso afirmativo, peça que justifiquem com base em argumentos.

A quest‹o Ž... 4.1 Foto da Terra vista de estação espacial 300 km acima do solo. A atmosfera aparece como uma faixa azulada entre a Terra e o espaço. Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

A figura 4.1 acima mostra uma porção da Terra vista do espaço. Nela é possível observar uma faixa azul ao redor do planeta. Essa faixa corresponde a uma camada de ar que chamamos de atmosfera. Embora o ar esteja o tempo todo à nossa volta, não o vemos. Também não podemos cheirá-lo nem prová-lo, pois o ar não tem cheiro nem gosto. E, quando ele está imóvel, não o sentimos nem o ouvimos. No entanto, há muitas maneiras de observar fenômenos provocados pelo ar. As folhas das árvores ou as nuvens se movendo com o vento são alguns exemplos. A atmosfera é uma camada da Terra fundamental para a vida, por isso vamos estudar algumas das principais propriedades do ar. Também estudaremos, neste capítulo, a biosfera: conjunto das regiões onde é possível haver vida em nosso planeta.

Sequência didática No Material Digital do Professor que compõe esta coleção você encontra a sugestão de Sequência Didática 3 do 1º bimestre “Atmosfera, biosfera e suas relações”, que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

» Em que camada da Terra se encontra o ar que respiramos? » O que é pressão atmosférica? Como ela varia com a altitude e por que existe essa variação? » Em quais regiões do planeta podemos encontrar formas de vida? » Qual área da ciência estuda as relações entre os seres vivos e o ambiente? Por que essa área é tão importante?

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Respostas para A questão é... O ar que respiramos encontra-se na atmosfera. Pressão atmosférica é a pressão que a camada de ar existente ao redor da Terra exerce sobre a superfície do planeta. A pressão atmosférica diminui com a altitude, já que ela se deve ao peso da massa de ar sobre a superfície do planeta: quanto maior for a altitude, menor será a camada de ar sobre o local. É possível encontrar vida em todas as regiões que formam a biosfera: florestas, desertos, ambientes aquáticos de água doce e salgada, etc.

A Ecologia estuda as relações entre os seres vivos e o ambiente. Essa ciência é importante para que essas relações sejam compreendidas e preservadas, buscando a manutenção do equilíbrio na biosfera.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

1 A atmosfera

Orientações didáticas

O ar é formado por matéria, assim como as rochas, a água, o nosso corpo e todos os objetos que conhecemos. Você já deve saber que o gás oxigênio utilizado em nossa respiração é retirado do ar. E quais são os outros componentes do ar? No gráfico da figura 4.2 verificamos que o ar é uma mistura de gases. O gás presente em maior quantidade no ar atmosférico é o nitrogênio: cerca de 78% do ar. Isso significa que, para cada 100 litros de ar, há 78 litros de nitrogênio. Em segundo lugar está o oxigênio, com aproximadamente 21%. O 1% restante inclui o gás carbônico e outros gases.

Antes de iniciar o assunto, sugerimos que mostre à turma um frasco de vidro tampado e aparentemente vazio e pergunte: “Há algo dentro deste frasco? O quê?”. É provável que muitos estudantes saibam que o frasco contém ar, mas alguns podem dizer que não há nada dentro dele. Destampe, então, o frasco e mergulhe-o de forma inclinada em um recipiente transparente com água. Os estudantes verão bolhas de ar saindo do frasco. Explique que a água, ao entrar no frasco, desloca o ar que há nele, formando as bolhas.

Como veremos ao longo de nosso estudo, matéria é tudo o que ocupa lugar no espaço.

Banco de imagens/Arquivo da editora

Gases na atmosfera 4.2 Proporção de gases no ar seco. nitrogênio (78%) outros (1%)

Em seguida, aproveite a discussão da abertura deste capítulo para introduzir conceitos relacionados à atmosfera, desenvolvendo a habilidade EF06CI11. Verifique se os estudantes reconhecem os componentes que constituem essa camada da Terra. É provável que eles mencionem que a atmosfera é formada por gás oxigênio. Explique que, além do gás oxigênio, o ar atmosférico é composto majoritariamente por gás nitrogênio, e em menor proporção por outros gases, como o argônio e o carbônico. Utilize o gráfico de setores para mostrar a porcentagem de cada componente. Caso julgue necessário, proponha uma atividade interdisciplinar com o professor da disciplina de Matemática, para embasar o trabalho com gráficos e porcentagens.

oxigênio (21%)

No ar também podem Essa é a proporção de gases no ar seco, isto é, no ar sem vapor de água. Mas, estar presentes geralmente, na atmosfera há também quantidades variáveis de vapor de água e poeira. substâncias emitidas por indústrias, veículos Cada um dos componentes da atmosfera apresenta funções importantes para a e outras fontes. Os manutenção da vida no planeta. O nitrogênio faz parte da composição das proteínas, um caminhões, por exemplo, dos principais componentes dos organismos vivos. O oxigênio é utilizado na respiração liberam muita fuligem, que se mistura com o ar e da maioria dos seres vivos, sendo fundamental para a produção da energia necessária causa diversos problemas às suas funções. O gás carbônico, apesar de presente na atmosfera em proporção muito à saúde das pessoas. pequena, é imprescindível para a vida no planeta, pois é utilizado pelos seres clorofilados, como algas e plantas, no processo da fotossíntese, em que parte da energia solar (energia luminosa) é transformada em energia química (energia presente nos alimentos). Essa energia irá passar para outros seres vivos por meio da nutrição. O vapor de água é importante para regular a temperatura no ambiente e, durante o ciclo da água, na formação de nuvens e precipitações em forma de granizo, neve e chuva. Próximo à superfície da Terra, as partículas de gases estão bem perto umas das outras, isto é, estão muito concentradas. À medida que uma pessoa sobe uma montanha, quanto mais ela se distancia da superfície da Nível do mar Terra, mais rarefeito o ar se torna, ou seja, as partículas ficam mais afastadas entre si ou menos concentradas. Veja a 4.3 A densidade (concentração) do ar diminui à medida que a figura 4.3. Em outras palavras: próximo à superfície da Terra, altitude aumenta. As bolinhas representam, de modo meramente ilustrativo, os gases (que não são visíveis) que o ar é mais denso do que em regiões de maior altitude. formam o ar. (Elementos representados em tamanhos não

KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

Fonte: elaborado com base em GRIMM, A. M. A atmosfera. Departamento de F’sica Ð UFPR. Disponível em: <http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap1/cap1-2.html>. Acesso em: 9 out. 2018.

proporcionais entre si. Cores fantasia.)

A atmosfera e a biosfera • CAPÍTULO 4

Explore a importância dos gases que compõem a atmosfera para a vida na biosfera. Além do oxigênio, necessário para a respiração, indague sobre o papel dos gases nitrogênio e carbônico. É possível, por exemplo, comparar brevemente a atmosfera terrestre com atmosferas de outros planetas, como Marte, perguntando se há vida como a terrestre. Esclareça aos estudantes que os planetas do Sistema Solar serão trabalhados apenas no 9º ano.

Texto complementar – As camadas protetoras do céu A camada de ozônio da estratosfera, que se estende de 10 a 50 quilômetros (km) de altitude, bloqueia os raios ultravioleta nocivos à saúde. Mas o que muitos desconhecem é que a camada de ozônio é apenas uma das barreiras que a Terra dispõe contra as diversas radiações solares. [...] A ionosfera se estende entre 70 e 1 500 km de altitude, já na fronteira com o espaço sideral. Apesar de a ionosfera ser o principal manto protetor da Terra, suas propriedades e a sua possível relação com o clima e com o meio ambiente só recentemente começaram a ser estudadas e compreendidas. [...] MOON, P. As camadas protetoras do céu. Agência Fapesp. Disponível em: <http://agencia.fapesp.br/as-camadas-protetoras-do-ceu/22711/>. Acesso em: 18 set. 2018.

CAPÍTULO 4 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

As camadas da atmosfera

Apresente aos estudantes, utilizando a figura 4.4, as camadas da atmosfera. Para facilitar a percepção da extensão e da altura de cada camada, é possível complementar as informações da página, mencionando os elementos que podem ser encontrados em cada uma: seres vivos e maior parte dos eventos meteorológicos (troposfera); maior concentração de ozônio e aviões supersônicos (estratosfera); ocorrência de nuvens luminescentes e, em geral, combustão de meteoritos (mesosfera); ocorrência de auroras polares (termosfera). Reforce que na troposfera encontram-se 75% dos gases da atmosfera e que na exosfera há poucas substâncias, sendo essa uma região de transição para o espaço.

Nosso conhecimento sobre a atmosfera vem de muitas observações: das escaladas de montanhas (até cerca de 8,8 km de altitude); dos equipamentos instalados em balões especiais e satélites; e de diversos fenômenos atmosféricos, como tempestades e furacões. A camada mais baixa da atmosfera é chamada troposfera. Ela começa no solo e tem, em média, 15 quilômetros de altitude, concentrando cerca de 75% dos gases da atmosfera. Veja a figura 4.4. altitude exosfera

500 km — termosfera

KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

80 km —

Reforce aos estudantes que essa representação, como muitas outras ao longo da coleção, não levam em consideração as proporções. Assim, faça, com os estudantes, comparações entre a altura das várias camadas e distâncias entre cidades brasileiras.

50 km —

mesosfera

maior concentração de ozônio

15 km —

estratosfera troposfera

Na troposfera, quanto maior a altitude, mais baixa é a temperatura. Nessa camada se formam as nuvens, os ventos, as chuvas, a neve, as tempestades, os raios e os furacões. É da troposfera que os seres vivos retiram o gás oxigênio para a respiração e, no caso das plantas, o gás carbônico para a fotossíntese. Logo acima da troposfera está a estratosfera, que vai de cerca de 15 quilômetros a mais ou menos 50 quilômetros de altitude. Além do nitrogênio, há uma quantidade muito pequena de oxigênio, que não é suficiente para nossa respiração. Há também maior concentração do gás ozônio, formando a chamada camada de ozônio, com cerca de 30 quilômetros de espessura. Localize a camada de ozônio na figura 4.4. A camada de ozônio absorve parte dos raios ultravioleta emitidos pelo Sol. Essa absorção é muito importante para a vida na Terra, porque esses raios têm muita energia e podem provocar danos aos seres vivos. O ozônio é formado na atmosfera a partir do gás oxigênio, pela ação dos raios ultravioleta. A próxima camada da atmosfera é a mesosfera, que vai dos 50 quilômetros até cerca de 80 quilômetros de altitude. É a região mais fria da atmosfera. Localize essa camada na figura 4.4. A termosfera vai dos 80 quilômetros de altitude, onde termina a mesosfera, até cerca de 500 quilômetros. A energia do Sol faz a temperatura nessa camada aumentar com a altitude. A última camada da atmosfera é a exosfera, formada principalmente pelos gases hidrogênio e hélio. Ela começa cerca de 500 quilômetros acima da superfície e não tem um limite superior definido (exo significa “para fora”), mas os cientistas fixaram um limite aproximado de 960 km para a atmosfera da Terra.

Se houver tempo e interesse dos estudantes, sugira a realização de pesquisas em fontes confiáveis para obterem mais informações sobre as camadas da atmosfera e sobre a camada de ozônio, não deixando de alertá-los que no 7º ano irão estudar a importância dessa camada, bem como a composição do ar e os fenômenos naturais ou antrópicos que podem alterar essa composição.

Fonte: elaborado com base em ZELL, Holly (Ed.). Graphic of the Upper Atmosphere. Nasa, jan. 2013. Disponível em: <https:// www.nasa.gov/mission_pages/ sunearth/science/upper-atmos phere-graphic.html>. Acesso em: 6 jun. 2018.

4.4 As camadas da atmosfera. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Você vai saber um pouco mais sobre a respiração e a fotossíntese no capítulo 7.

Você verá mais detalhes sobre a camada de ozônio no 7o ano.

UNIDADE 1 • O planeta Terra

Texto complementar – Ônibus a hidrogênio [...] O primeiro ônibus a hidrogênio do Brasil com tecnologia 100% nacional foi lançado em 2010. O veículo, desenvolvido pela Coppe/ UFRJ em parceria com a Fetranspor e com as secretarias municipal e estadual de transportes, é considerado a evolução do transporte urbano. O ônibus conta com financiamento da Finep, Petrobras, CNPq e Faperj. O veículo circula na Cidade Universitária, transportando professores, alunos e funcionários. [...]

Com tamanho e a aparência iguais às de um ônibus urbano convencional, o veículo tem piso baixo, ar-condicionado, espaço para embarque de deficientes físicos e autonomia para rodar até 300 quilômetros. É movido a energia elétrica obtida de uma tomada ligada na rede e

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Sé os: Fot

Para explorar e facilitar a compreensão sobre as propriedades do ar, utilize exemplos do cotidiano e experimentos simples. Sempre que possível, trabalhe com as sugestões e os interesses dos estudantes para estimular a curiosidade e envolvê-los no estudo dos diversos assuntos.

a Dott rqu

Jr./A a ed

d ivo a itor

Vamos conhecer agora algumas propriedades do ar para compreender as características da camada atmosférica. Observe na figura 4.5 dois balões de festa (também chamados de bexigas em algumas regiões do país) colocados sobre uma balança. O balão cheio de ar tem 0,4 grama a mais que o balão vazio. Isso mostra que o ar é composto por matéria e, portanto, tem massa. Além disso, o ar está sujeito ao peso, que é a força com a qual a Terra atrai um corpo. Essa força é resultado da gravidade. O ar também ocupa espaço, por isso o balão fica cheio. Note que um balão de festa bem cheio fica com as paredes esticadas. Isso acontece por causa de uma propriedade do ar e dos gases em geral: eles exercem pressão sobre toda a superfície da parede do recipiente que ocupam. Imagine se você furar o balão de festa: o ar vai sair do balão, se espalhar e acabar se misturando com o ar atmosférico. Essa é outra propriedade do ar e de todos os gases – eles tendem a se espalhar (se expandir) e a preencher todo o espaço disponível. Essa é a propriedade de expansibilidade. Observe a figura 4.6. Uma pessoa tapou com o dedo o orifício de saída de uma seringa e pressionou o êmbolo para baixo. O êmbolo abaixa até certo ponto. Depois, por mais que a pessoa empurre, o êmbolo para, não desce mais. Quando o êmbolo da seringa é pressionado, o ar vai sendo comprimido, isto é, o volume do ar dentro da seringa vai diminuindo. Isso acontece porque o ar (e os gases em geral) é altamente compressível, ou seja, tem alta compressibilidade. Fotos: Sérgio Dotta Jr./Arquivo da editora

Orientações didáticas

rgio

Propriedades do ar

Caso julgue necessário, antecipe os experimentos do Aprendendo com a prática (página 85) para demonstrar que o ar exerce pressão. Para o estudante ainda não é fácil distinguir pressão e peso. Durante a abordagem da compressibilidade, reproduza com os estudantes o experimento presente na figura 4.6. Providencie seringas novas e sem agulha. É importante que eles percebam que o ar presente na seringa é comprimido à medida que o êmbolo é empurrado, enquanto a pressão exercida pelo ar, no êmbolo e nas paredes da seringa, aumenta.

4.5 A balança com o balão de festa vazio indica 3,7 gramas. Com o balão cheio, ela está marcando 4,1 gramas.

Atenção Para a realização desse experimento, a seringa deve ser nova e estar sem a agulha.

4.6 Se o orifício de saída da seringa (sem a agulha) estiver tapado, o êmbolo só desce até certo ponto. A atmosfera e a biosfera • CAPÍTULO 4

complementada com energia produzida a bordo, por uma pilha a combustível alimentada com hidrogênio. Isso significa um veículo silencioso, com eficiência energética muito maior que a dos ônibus convencionais a diesel e com emissão zero de poluentes. O que sai de seu cano de descarga é apenas vapor de água, tão limpo que, se condensado, resultaria em água para consumo. Seu pioneirismo está no fato de terem sido desenvolvidos no Brasil todos os equipamentos e subsistemas tecnológicos importantes para esta aplicação. O sistema de tração elétrica oferece partidas e deslocamentos suaves e permite otimizar o seu desempenho em função do ciclo de rodagem. [...] FINEP. Ônibus a hidrogênio. Disponível em: <http://www.finep.gov.br/a-finep-externo/aqui-tem-finep/onibus-a-hidrogenio>. Acesso em: 26 set. 2018.

CAPÍTULO 4 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Essa propriedade permite que o ar comprimido seja usado para encher pneus e bolas de futebol, ou que possa ser estocado em tanques de oxigênio usados em hospitais e por mergulhadores. Se tentássemos repetir essa experiência com uma seringa cheia de água, não conseguiríamos fazer o êmbolo descer, porque os líquidos praticamente não diminuem de volume quando comprimidos. Conforme apertamos o êmbolo da seringa, a pressão exercida pelo ar aumenta. Quando soltamos o êmbolo, ele volta à posição inicial. Para entender por que isso acontece, vamos estudar com mais detalhes outra propriedade importante relacionada ao ar: a pressão atmosférica.

Continuando o estudo sobre as propriedades do ar, explore os exemplos presentes no Livro do Estudante e exponha outros, instigando-os a refletir especialmente sobre a compressibilidade. Caso seja possível, leve uma bola totalmente murcha e uma bomba de ar capaz de enchê-la. Pergunte aos estudantes o motivo de a bola estar murcha e o que ocorre com o ar dentro e fora da bola quando ela começa a ser enchida. Espera-se que digam que a bomba tira parte do ar de fora e o coloca para dentro. Encha a bola até um ponto em que ainda seja possível amassá-la. Indague, então, por que ela está nesse estado e o que falta para a bola ficar cheia o suficiente para ser usada. Alguns estudantes podem dizer que ainda falta ar dentro dela, que deve ficar mais comprimido para que a bola seja usada. Em seguida, termine de enchê-la e peça que os estudantes discutam a razão de a bola murchar com o tempo, ainda que tenha um pino que evite a saída de ar. Além de facilitar a compreensão das propriedades do ar, eles perceberão o quão pequenos são os componentes (moléculas) que fazem parte do ar, conceitos que serão trabalhados no 9º ano.

Ci•ncia no dia a dia

É importante manter os pneus de carros, ônibus e caminhões calibrados; isto é, com a pressão de ar adequada. Além de evitar maior consumo de combustível, essa providência ajuda a prevenir situações perigosas, como o desgaste excessivo ou irregular e até o rompimento dos pneus.

Ar rarefeito

Peter Cade/Getty Images

Pegue um desentupidor de pia comum e comprima-o contra uma parede de azulejos. Observe que ele fica ali grudado por algum tempo. O que de fato ocorre é que o ar que estava no desentupidor escapa parcialmente durante a compressão. O ar que permanece fica então rarefeito. Desse modo, a pressão de dentro para fora torna-se menor do que a pressão de fora para dentro (pressão atmosférica), e a borracha fica comprimida contra a parede. Aos poucos, no entanto, o ar irá penetrar novamente no desentupidor, as pressões interna e externa voltarão a igualar-se, e o desentupidor se desprenderá. Você certamente já tomou refrigerante com canudinho. Como é possível o líquido subir pelo canudinho [...]? Quando você aspira pelo canudo, o ar que estava dentro dele torna-se rarefeito. Em consequência, a pressão interna diminui. [...] Não se esqueça de que o movimento se dá sempre no sentido da maior para a menor pressão. Perceba assim que o refrigerante é empurrado, e não puxado para sua boca. As bombas de água, muito usadas no interior para puxar água de poços, funcionam de modo semelhante. Um motor elétrico se encarrega de tornar rarefeito o ar do interior do tubo. Consequentemente a pressão atmosférica empurra água para cima. Os aspiradores de pó funcionam como as bombas d'água. Um motor elétrico torna rarefeito o ar dentro do aparelho. A pressão atmosférica empurra o ar para dentro do aspirador, que é dotado de filtros que retêm pó.

Você verá mais sobre a pressão atmosférica na próxima página.

Ar comprimido e ar rarefeito. Programa de Ensino de Ci•ncias. Disponível em: <http://www. proenc.iq.unesp.br/index.php/ ciencias/34-textos/311-arcomp>. Acesso em: 18 set. 2018.

4.7 Ao utilizar um canudo para tomar uma bebida, você torna o ar do interior do canudo rarefeito, permitindo que o líquido suba por ele.

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Texto Textocomplementar complementar–- Os Os efeitos efeitos da da altitude altitude no no nosso nosso organismo organismo

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Você já se perguntou por quê quando vamos para um lugar muito alto sentimos diferentes sensações?

no Peru, a 3.400 metros,que começar sentir ar. para La Paz, na Bolívia, está a amais defalta 3.600demetros, ou Cusco, noPor Peru, 3.400 metros, sentir falta deporque ar. a quantidaqueaexatamente issocomeçar acontece?a Basicamente

Antes de tudo, quando consideramos uma cidade “muito alta”? Quando ela ela está está muito muito acima acima do do nível nível do do mar. mar. Por Por exemplo, exemplo, aa cidacidaQuando de de de de São São Paulo Paulo está está localizada localizada aa cerca cerca de de 760 760 metros metros acima acima do do nínível vel do do mar, mar, assim assim ir ir do do litoral litoral para para aa cidade cidade não não muda muda praticamente praticamente nada nada no no nosso nosso organismo. organismo. Mas Mas não não estranhe estranhe se se quando quando você você viajar viajar para La Paz, na Bolívia, que está a mais de 3.600 metros, ou Cusco,

dePor de que moléculas de oxigênio disponíveis, literalmente, [...] exatamente isso acontece? Basicamente porquediminui. a quantidadeQuanto de moléculas de oxigênio disponíveis, literalmente, diminui. mais alto, piores serão os sintomas, que incluem dor[...] de cabeça, falta de alto, ar, aceleração dososbatimentos entre Quanto mais piores serão sintomas, cardíacos, que incluem doroude tros. Nem todo tem esses quando vai para lugares cabeça, falta de mundo ar, aceleração dossintomas batimentos cardíacos, entre outros. Nem todo mundo tem esses sintomas quando vai para lugares

Orientações didáticas

2 A pressão atmosférica

Para iniciar a abordagem do conteúdo desta página, reproduza o experimento presente na figura 4.8. Peça aos estudantes que façam previsões sobre o que vai ocorrer quando o copo for virado. Em seguida, peça a eles que tentem explicar o que fez com que a água não saísse do copo. É importante realizar este experimento previamente à aula para contornar possíveis problemas que possam acontecer com a demonstração para os estudantes.

Fotos: Sérgio Dotta Jr./The Next

Você já viu encherem um pneu de carro ou de bicicleta? O ar dentro dos pneus está sob pressão, assim como o ar contido no balão de festa. O ar que forma a atmosfera também exerce pressão sobre a superfície da Terra, inclusive sobre os seres vivos. Observe as fotos da figura 4.8. Uma pessoa colocou água em um copo e depois o cobriu com uma folha de papel. Em seguida pôs a mão cuidadosamente sobre o papel, virou o copo de boca para baixo e tirou a mão devagar: a água não caiu. Você sabe por quê?

Explique, então, que a atmosfera exerce pressão sobre todos os objetos que ela envolve e sobre a superfície da Terra: a chamada pressão atmosférica. Esta é uma maneira de desenvolver a habilidade EF06CI11 . Caso não tenham conseguido explicar o que ocorreu no experimento, pergunte novamente o que permitiu o resultado visualizado. É importante que os estudantes percebam que a pressão do ar exercida na folha do papel é maior que a pressão exercida internamente pela água.

4.8 Um teste simples que evidencia a existência da pressão atmosférica.

Aten•‹o Para a realização do teste, deve-se manusear o copo com muito cuidado, para que não se quebre.

Além disso, aproveite a oportunidade para exemplificar a diferença entre peso e pressão: o peso (da água no copo) atua sempre para baixo, enquanto a pressão do ar atua em todas as direções.

4.9 Lata de azeite com furos.

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A atmosfera exerce pressão sobre todos os objetos que ela envolve, e sobre a superfície da Terra. Essa pressão é chamada de pressão atmosférica. A pressão atmosférica se deve ao peso da massa de ar sobre a superfície do planeta e sobre qualquer corpo em contato com o ar. A pressão do ar é exercida sobre a folha de papel e continua atuando mesmo que o copo seja virado de boca para baixo. A água não cai porque essa pressão, que age externamente, é capaz de suportar a pressão exercida internamente pela água sobre o papel. Reveja a figura 4.8. Agora que você já conhece o conceito de pressão atmosférica, saberia dar outros exemplos de situações em que ela é evidenciada? Quando você usa um canudinho para tomar um suco, como visto anteriormente, parte do ar é retirada de dentro do canudo. Com isso a pressão do ar no interior do canudo fica menor do que a pressão atmosférica sobre o suco. Assim, o suco é empurrado pela pressão atmosférica para dentro do canudo. O conhecimento da pressão do ar também nos ajuda a entender por que fazemos dois furos em uma lata de óleo ou azeite. Por um dos furos o líquido sai da lata, e pelo outro o ar entra. Veja a figura 4.9. Sem o segundo furo, a pressão do ar dentro da lata iria diminuir até o ponto de “segurar” a saída do líquido.

Mundo virtual Movimentos da atmosfera – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) http://videoseducacionais.cptec.inpe.br/swf/mov_atm/2 Simulação dos movimentos na atmosfera sobre o continente e sobre o oceano conforme temperatura e pressão atmosférica variam. Acesso em: 18 maio 2018. A atmosfera e a biosfera • CAPÍTULO 4

de altitude, mas também não é possível saber quem vai ou não sentir alguma coisa. [...] No entanto, fumantes, sedentários, pessoas com problemas cardíacos, respiratórios ou asma, podem sofrer mais. A mais de 5 mil metros de altitude qualquer um vai sentir, pelo menos, algum desconforto. Para tentar amenizar os efeitos, o especialista recomenda progredir nas altitudes aos poucos, esperando que em cada progressão o corpo

Em seguida, chame a atenção dos estudantes para a figura 4.9. Pergunte se sabem por que, quando fazemos dois furos em uma lata de azeite, o líquido sai mais facilmente quando viramos a lata. Caso julgue interessante, reproduza esse procedimento em sala de aula, realizando primeiro apenas um furo e, em seguida, outro, para que vejam a diferença na velocidade como o líquido sai. Explique que, ao fazer o segundo furo, a pressão do ar dentro torna-se igual à de fora, permitindo que o líquido saia mais facilmente.

se aclimate. Vale também melhorar o condicionamento físico, praticando exercícios já algumas semanas antes de viajar. [...] Quem vive em lugares muito altos e desce ao nível do mar não tem os mesmos sintomas. Mas, quase sempre que estamos descendo a serra para o litoral reclamamos que nossos ouvidos ficam “entupidos”. O fenômeno também pode acontecer ao andar de avião ou mergulhar em grande profundidade. E isso também tem a ver com a pressão de ar. [...]

ASSOCIAÇÃO PAULISTA PARA O DESENVOLVIMENTO DA MEDICINA. Os efeitos da altitude no nosso organismo. Disponível em: <https://www.spdm.org.br/saude/noticias/item/2590-os-efeitos-da-altitude-no-nosso-organismo>. Acesso em: 18 set. 2018. CAPÍTULO 4 - MANUAL DO PROFESSOR

Veja agora mais um exemplo da ação da pressão atmosférica em atividades do dia a dia. Você já deve ter observado embalagens de requeijão ou de molho de tomate, por exemplo, com um pequeno lacre de borracha ou plástico no centro da tampa (veja a figura 4.10). Basta retirar o lacre para poder levantar a tampa facilmente. Por que isso acontece? Antes de tirar o lacre, a pressão de ar dentro do recipiente é menor do que fora, e, assim, a pressão atmosférica do lado de fora segura a tampa. Quando o lacre é retirado, entra ar por um furo existente na tampa e a pressão do ar dentro e fora se igualam, liberando a tampa.

Continue a discussão sobre o efeito da pressão atmosférica sobre os objetos. Neste momento, espera-se que já tenham compreendido que a presença de um pequeno furo na tampa dos alimentos facilita a sua abertura, já que a entrada do ar iguala as pressões interna e externa.

Diga que a pressão atmosférica pode ser medida. Explique que isso pode ser feito usando, por exemplo, uma coluna de mercúrio e que a unidade de medida é mmHg (milímetro de mercúrio, sendo Hg o símbolo desse elemento químico). Chame a atenção para a alta toxicidade desse metal, tanto para o ser humano quanto para os demais seres vivos, e diga que é o único metal líquido a temperatura ambiente.

Fernando Favoretto/Criar Imagem

Orientações didáticas

4.10 Quando retiramos o lacre da tampa de uma embalagem como essa, o furo permite a entrada de ar, facilitando a abertura do recipiente.

Como medir a pressão atmosférica?

Sezer66/Shutterstock

A existência da pressão atmosférica foi demonstrada pela primeira vez em pesquisas realizadas pelos cientistas italianos Evangelista Torricelli (1608-1647) e Vincenzo Viviani (1622-1703). Eles procuravam explicar por que bombas de água de sucção e sifões somente conseguiam captar água do subsolo localizada a, no máximo, cerca de 10 metros de profundidade. Veja a figura 4.11.

Esse sistema foi inventado no Brasil, em 1989, por uma indústria de embalagens e ganhou prêmios internacionais por sua inovação e praticidade.

4.11 Por meio de bombas manuais como essa é possível puxar água do subsolo, a profundidades de até cerca de 10 metros.

Em 1643, Viviani realizou um experimento idealizado por Torricelli para tentar explicar essa limitação: ele colocou mercúrio em um tubo de 1 metro (100 cm) de altura, fechado em uma das pontas. Em seguida, mergulhou o tubo, invertido, em um recipiente também com mercúrio e observou que um pouco do metal contido no tubo desceu para o recipiente, e a coluna de mercúrio ficou com 76 centímetros de altura. Você imagina por que apenas parte do mercúrio do tubo desceu para o recipiente? O que impediu todo o líquido de descer do tubo? O mercúrio parou de sair do tubo porque foi impedido pelo ar, ou seja, pela pressão atmosférica. Ao atuar na superfície do mercúrio contido no recipiente, a pressão exercida pelo ar conseguiu equilibrar a pressão exercida pela coluna de 76 centímetros de mercúrio. 72

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

UNIDADE 1 • O planeta Terra

O mercúrio é um metal, mas ele é líquido à temperatura ambiente.

Aten•‹o Nunca faça experimentos com mercúrio, pois ele é um metal tóxico.

Como o experimento foi realizado no nível do mar, chegou-se à conclusão de que a pressão atmosférica nessa altitude equivale em média à pressão exercida por uma coluna de 760 mm de mercúrio (76 cm = 760 mm), representada por 760 mmHg. Essa pressão é atualmente definida como 1 atmosfera (1 atm). Outra unidade de pressão é o Pascal (Pa): 1 Pascal vale cerca de 0,0075 milímetro de mercúrio. Se puder, visite com um adulto um posto de gasolina ou borracharia e investigue qual é a unidade de medida usada nos calibradores de pneus. Veja a figura 4.12. A

Orientações didáticas Explore o esquema simplificado da experiência de Torricelli. Mencione que a pressão atmosférica é igual à pressão exercida pela coluna de mercúrio, por isso ele para de descer. Caso possível, realize o experimento utilizando água com corante no lugar no mercúrio, mostrando que o resultado será diferente porque depende da densidade do líquido utilizado.

Hg é o símbolo do elemento químico mercúrio. Vamos estudar esses elementos no 9o ano.

Caso seja possível, coloque água em uma bacia até um pouco acima da metade. Depois, tapando a abertura com a mão, vire uma garrafa cheia de água dentro da bacia, com o bocal voltado para baixo e sem encostar no fundo. Com o bocal dentro da água, tire a mão da abertura. Em seguida, pergunte aos estudantes: “Por que a água não sai da garrafa?”. Ajude os estudantes a concluir que a pressão atmosférica sobre a água da bacia equilibra o peso da coluna de água na garrafa.

mercúrio

pressão atmosférica

76 cm

Ilustrações: Cláudio Chiyo/Arquivo da editora

pressão da coluna de mercúrio

Atividade complementar Barômetro caseiro

mercúrio

Material Elástico para papel; um pote de vidro vazio, pequeno e transparente; balão de festa; canudo; fita adesiva; tesoura de pontas arredondadas; papel sulfite branco tamanho A4.

Fonte: elaborado com base em FLORIDA Center for Instructional Technology. Torricellian Experiment Experiment. Disponível em: <http://etc.usf.edu/clipart/53700/53703/53703_torricellian.htm>. Acesso em: 6 jun. 2018.

4.12 Esquema simplificado do experimento de Torricelli. Nos instantes B e C, a pressão atmosférica é igual à pressão exercida pela coluna de mercúrio. Por isso, o mercúrio para de descer. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Procedimento A pressão de 1 atm (ou 760 mm de mercúrio) é equivalente àquela exercida por uma coluna de cerca de 10 metros de água. Por que é necessária uma coluna muito mais alta de água do que de mercúrio para exercer a mesma pressão de 1 atm? Essa diferença se dá porque a água é menos densa que o mercúrio. Isso quer dizer que uma garrafa de um litro de água (1 kg) tem a massa menor do que teria uma garrafa com um litro de mercúrio (13,6 kg). O conhecimento sobre o que acontece com a coluna de mercúrio em diferentes condições de pressão atmosférica possibilitou a construção de barômetros, instrumentos que medem a pressão atmosférica. O barômetro foi provavelmente inventado por Torricelli.

Mundo virtual

Corte o balão um pouco acima da metade.

Prenda com o elástico a parte de baixo do balão (o fundo) na abertura do pote de vidro.

Barômetro: palavra de origem grega composta dos elementos baros, que significa “pressão”, e metro, “medição”.

A atmosfera e a biosfera • CAPÍTULO 4

Um vídeo com vários experimentos sobre pressão do ar, feito pelo Instituto Futuro Educação pode ser visto em: <http:// www.youtube.com/watch?v=WqupLsgvuy0&feature=related>.

Encha e esvazie o balão, para diminuir a resistência da borracha.

Isso explica por que as bombas e os sifões não conseguem puxar a água de profundidades maiores que 10 metros.

Prenda horizontalmente com a fita adesiva o canudo no centro da bexiga no topo do pote. 73

Posicione seu barômetro encostado em uma parede, colocando a folha de cartolina colada na parede. É importante que a ponta do canudo fique na frente da folha. Cheque o barômetro todos os dias, marcando no papel onde o canudo estiver apontando.

Para mais informações sobre o barômetro caseiro, visite o site: <http://meteoropole.com.br/2012/04/experiencia-5como-construir-um-barometro-caseiro/>.

Acesso em: 19 set. 2018. CAPÍTULO 4 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Pressão atmosférica, altitude e meteorologia

Explore com os estudantes a ilustração apresentada na figura 4.13. Leve o tempo que for necessário e se certifique de que todos os estudantes tenham compreendido a relação entre a massa de ar que envolve a Terra e a pressão que exerce nas diferentes altitudes do planeta. Aproveite a oportunidade para se certificar de que a turma entendeu corretamente como a medida da pressão atmosférica é realizada utilizando-se uma coluna de mercúrio.

Estação meteorológica: local onde se encontram instrumentos para medir e analisar fatores climáticos e fazer previsões do tempo. Você vai saber mais sobre o clima e o tempo no 8o ano.

Luís Moura/Arquivo da editora

Quanto maior a altitude de um lugar, menor é a camada de ar sobre ele. Portanto, menor é a pressão atmosférica. O que podemos concluir então sobre a pressão atmosférica em cidades localizadas em diferentes altitudes? Em cidades no alto de montanhas, a pressão atmosférica é menor que em cidades ao nível do mar; e com um barômetro é possível estimar a altitude de um lugar. Veja a figura 4.13. Mudanças locais de pressão, associadas à observação do vento, são bastante úteis para prever mudanças no tempo. Por isso, os barômetros são usados em estações meteorológicas.

pressão atmosférica

O trabalho com experimentos históricos como esse favorece o desenvolvimento da competência geral referente à valorização e utilização dos conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico para entender e explicar a realidade. Nesse sentido, se julgar interessante, é possível trabalhar com a atividade De olho no texto na página 84.

70 cm pressão atmosférica

76 cm

nível do mar

4.13 Esquema mostrando a variação da pressão atmosférica em diferentes altitudes. A altura da coluna de mercúrio do barômetro no topo da montanha será menor que ao nível do mar. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Mundo virtual Física na montanha – Ciência Hoje das Crianças http://chc.org.br/fisica-na-montanha Artigo sobre os experimentos de Pascal e Torricelli. Acesso em: 18 maio 2018. Seara – Universidade Federal do Ceará www.seara.ufc.br/tintim/fisica/pressao/tintim5-2.htm Apresenta as propriedades do ar e o experimento de Torricelli sobre os efeitos da pressão atmosférica. Acesso em: 18 maio 2018. Pressão: definições e medidas – Programa de Ensino de Ciências (Instituto de Química da Unesp) www.proenc.iq.unesp.br/index.php/quimica/197-pressao-definicao-e-medidas Página que contém informações sobre a pressão atmosférica e o barômetro. Acesso em: 18 maio 2018.

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Texto complementar – Alta press‹o × baixa press‹o A pressão atmosférica é um dos fatores que determinam as condições do tempo. Regiões associadas com alta e baixa pressão do ar são observadas ao redor do globo todos os dias. Na atmosfera, a baixa pressão do ar é associada com a formação de muitas nuvens, com chuva e eventualmente com tempo severo, com tempestades. A alta pressão é identificada como áreas que estão com céu azul ou com poucas nuvens, com menor umidade no ar, com tempo seco, sem chuva.

Os centros de baixa pressão criam um movimento de ar convergente para o seu centro, fazendo com que haja concentração de umidade e de calor. Isto facilita a formação e o crescimento das nuvens. Já os centros de alta pressão atmosférica geram um movimento de ar divergente, para fora do centro e também subsidente (de cima para baixo) fazendo com que o ar fique mais seco. A alta pressão faz o papel oposto da baixa pressão: seca o ar, diminui a nebulosidade e as condições para chuva. [...]

PEGORIM, J. Alta pressão × baixa pressão. Clima Tempo. Disponível em: <https://www.climatempo.com.br/noticia/2016/12/23/alta-pressao-x-baixa-pressao-5386>. Acesso em: 18 set. 2018.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

3 Biosfera

Para introduzir alguns conceitos básicos de Ecologia, sugerimos que apresente fotografias de biomas brasileiros com seus organismos típicos. Verifique se os estudantes percebem que os organismos vivos ocupam a camada superficial da Terra, relacionando a biosfera à habilidade EF06CI11 . Retome as perguntas do boxe A questão é..., e proponha novas questões relacionadas às imagens mostradas, como: “Como os animais se relacionam com o ambiente onde vivem?”, “É possível cultivar plantas típicas de regiões quentes em lugares frios? Por quê?”, “Como as plantas e outros organismos se relacionam no ambiente?”. Espera-se que os alunos desenvolvam competências, analisando e buscando explicar características, fenômenos e processos relativos ao mundo natural.

IndianSummer/Shutterstock

A biosfera é a soma de todas as regiões do planeta em que é possível existir vida: florestas, campos, desertos, oceanos, rios, lagos, entre outras. Observe a figura 4.14. Veja que no norte da América do Sul há uma região esverdeada: é a Floresta Amazônica. A região amarelada no norte da África corresponde ao Saara, o maior deserto do mundo. Já a parte azul representa os oceanos, mares e lagos. As regiões representadas em branco são cobertas ou formadas por gelo.

4.14 Ilustração – produzida a partir de imagens de satélite – que representa a distribuição de florestas, desertos, oceanos, mares e lagos. Essas regiões formam a biosfera terrestre. (Cores fantasia.)

Ecologia Pense nas plantas e nos animais que você encontra em seu dia a dia. Como esses seres se relacionam entre eles e com o ambiente em que vivem? Reflita também sobre o clima no local em que você vive: há muitas chuvas fortes ou longos períodos de seca? No Brasil, observamos regiões que apresentam plantas, animais e climas típicos. Você já deve ter ouvido falar da Mata Atlântica, da Caatinga, do Cerrado, do Pantanal Mato-Grossense e da Floresta Amazônica. Vamos dar um exemplo de animal típico de uma dessas regiões. O muriqui é o maior macaco das Américas. Ele é encontrado na Mata Atlântica, um dos ambientes com maior variedade de espécies do planeta. Essa floresta ocorre principalmente em partes próximas ao litoral do Brasil. Veja a figura 4.15.

4.15 Vista da Mata Atlântica da Reserva Particular do Patrimônio Natural (RPPN) Feliciano Miguel Abdala, em Caratinga (MG), e, em destaque, muriqui-do-norte (cerca de 50 cm de comprimento, desconsiderando a cauda) nessa mesma reserva, em 2016.

Além de mostrar fotografias ou vídeos de plantas e animais do país, enfatizando os ecossistemas próximos ao local onde os estudantes vivem, a introdução ao tema Ecologia pode ser realizada com um passeio por jardins ou ambientes onde os estudantes possam encontrar ampla variedade de plantas e animais. O estudo de ecossistemas próximos à escola traz os conceitos básicos da Ecologia para o cotidiano do estudante.

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Marcos Amend/Pulsar Imagens

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Dando continuidade, pergunte aos estudantes qual o alimento do animal mostrado na fotografia e seus hábitos. Use essas informações para construir as noções de habitat, nicho, população, comunidade e ecossistema.

O muriqui vive em bandos de cerca de 20 indivíduos, alimentando-se de folhas de plantas encontradas nesse ambiente. Esse animal está ameaçado de extinção em razão da caça e da destruição das matas. A atmosfera e a biosfera • CAPÍTULO 4

Texto complementar – Clique Ciência: por que cruzar animais de espécies diferentes? Você já ouviu falar no “ligre”, uma mistura de leoa e tigre? E [...] “zebralo”, mistura de zebra com cavalo? Animais híbridos como esses vez ou outra são encontrados na natureza, ou surgem naturalmente em grupos de animais mantidos em cativeiro. Em alguns casos, porém, são fruto de experimentos com o objetivo de estudar características genéticas ou gerar animais com algum tipo de vantagem para o ser humano. É o caso de mula (cruzamento de égua e jumento), o híbrido mais conhecido no Brasil [...].

Até que ponto cruzar espécies diferentes pode ter implicação ética? Em primeiro lugar, é importante ressaltar que os hídridos “acontecem” na natureza. A bióloga Vera Solferini, professora do departamento de Genética e Evolução da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas), explica que isso ficou ainda mais claro com o uso de métodos moleculares em pesquisa.

[...]

PRONIN, T. Clique Ciência: por que cruzar animais de espécies diferentes? Disponível em: <https://noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/redacao/2014/08/19/ clique-cienciapor-que-pesquisadores-cruzam-animais-de-especies-diferentes.htm>. Acesso em: 18 set. 2018.

CAPÍTULO 4 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

As relações que os seres vivos mantêm entre si e com o ambiente que habitam são estudadas por uma ciência chamada Ecologia. No caso dos muriquis, a Ecologia pode estudar, entre outras coisas: • as relações que um bando de muriquis tem com os outros seres da floresta;

Verifique se os estudantes têm noções sobre o conceito de espécie, chamando a atenção para a figura 4.16, que mostra uma gata com seus filhotes, e explique que pertencem à mesma espécie. Nesse momento, diga que espécie é um conjunto de indivíduos que são capazes de gerar descendentes férteis: os gatos cruzaram e produziram os filhotes que são da mesma espécie. Quando adultos, esses gatos poderão cruzar com outros gatos, gerando filhotes da mesma espécie.

• como a extinção dos muriquis afetaria os outros seres do ambiente; • a influência do clima sobre esses animais.

Costuma-se dizer em Ecologia que todas as partes se relacionam. Isso significa que todos os seres vivos estabelecem relações entre si e com os recursos do ambiente, como a água, o ar, o solo. Você consegue imaginar a importância de compreender essas relações? As informações obtidas por meio dos estudos em Ecologia nos ajudam a melhorar nossa relação com o ambiente. Entendendo como o ambiente funciona, podemos diminuir o impacto das ações humanas nos demais seres vivos. Além disso, todas as ações que protegem o ambiente protegem também nossa saúde e a das gerações futuras. Vamos conhecer alguns termos usados em Ecologia e entender por que eles são importantes para explicar o que acontece com os seres vivos e o ambiente.

Peça aos estudantes que escolham alguns animais ou plantas e montem fichas catalográficas. Diga para escolherem organismos que lhes pareçam ser de um mesmo ambiente. Reforce que não precisa estar necessariamente correto, uma vez que esse assunto será estudado com mais detalhes no 7º ano. Oriente-os a colocar nas fichas o nome popular, o nome científico e algumas características marcantes, como tipo de nutrição, habitat e tamanho.

Ecologia: vem do grego oikos, que significa “casa” ou “ambiente”, e logos, que significa “estudo”. Cruzamento: é a união de um macho e uma fêmea para a reprodução; o mesmo que acasalamento. Fértil: no caso dos seres vivos, é o que pode se reproduzir, gerando descendentes. Descendente: o indivíduo gerado após a reprodução.

Espécie

4.16 Gata adulta com filhotes. Os gatos adultos medem cerca de 40 cm de comprimento, desconsiderando a cauda. Mmmx/Shutterstock

As pessoas geralmente se encantam com filhotes de animais, como gatos e cães. Os filhotes de gatos, por exemplo, nasceram do cruzamento entre dois gatos adultos. Veja a figura 4.16. Se chegarem à vida adulta, é muito provável que esses filhotes sejam férteis, ou seja, que consigam acasalar, gerando outros filhotes. Esse ciclo nos mostra que os gatos domésticos são todos da mesma espécie. As onças-pintadas são outro exemplo de espécie de animal: elas podem cruzar entre si e gerar filhotes férteis. Embora gatos e onças tenham muitas semelhanças, eles pertencem a espécies diferentes e não podem cruzar entre si e gerar descendentes férteis. Uma espécie, portanto, é o conjunto de indivíduos que, na natureza, são capazes de cruzar entre si e gerar descendentes férteis. Cada espécie recebe um nome científico, que é composto de duas palavras em latim (ou latinizadas, isto é, dá-se um formato em latim a uma palavra que não é latina). O nome científico deve ser escrito sempre em itálico. Quando não for possível a escrita em itálico, as palavras devem ser sublinhadas. A primeira palavra é escrita sempre com a letra inicial maiúscula. Já a segunda inicia-se com letra minúscula. O nome científico da onça-pintada, por exemplo, pode ser escrito de duas formas: Panthera onca ou Panthera onca (sublinhado, quando escrito à mão). O nome da espécie humana pode ser escrito Homo sapiens ou, quando escrito à mão, Homo sapiens. Vamos estudar mais sobre os seres vivos e os ecossistemas no 7o ano. UNIDADE 1 • O planeta Terra

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Texto complementar – Parceria animal por sobrevivência

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A vida dos animais silvestres não é fácil e tem seus desafios. Situações hostis de clima, disponibilidade de alimento ou risco de predação os tornam frágeis, dificultando sua permanência na comunidade em que vivem. É por isso que, ao longo do tempo, diversos animais desenvolveram formas de aumentar suas chances de sobrevivência na natureza ou maximizar a probabilidade de encontrar alimento. [...] Na protocooperação, as duas espécies em questão podem viver isoladamente, ou seja, não dependem uma da outra. Quando se associam, apenas adquirem certa vantagem em relação aos outros indivíduos da mesma espécie por possuir um “acessório” a mais. [...] Na savana africana existem duas espécies endêmicas de pássaros, conhecidas por Oxpeckers (Buphagus africanus e B. erythrorhynchus), que passam a maior parte de suas vidas no dorso de grandes mamíferos, tais como girafas, antílopes, hipopótamos, rinocerontes, búfalos,

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Habitat e nicho

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Durante a abordagem de habitat e nicho, faça a leitura da figura 4.17 com os estudantes, chamando a atenção para as fotografias em detalhe; questione se eles conhecem esses animais. É provável que a maioria reconheça apenas a onça-pintada. Se isso acontecer, apresente a capivara e a ave – iraúna-grande – aos estudantes, e pergunte qual deve ser o nicho de cada um desses animais. Para enriquecer a discussão, mencione que, para conhecer o nicho de uma espécie, é preciso saber, por exemplo, como ela utiliza os recursos disponíveis no ambiente. Caso apresentem dificuldade, faça perguntas sobre o tipo de alimentação desses animais e sobre seus habitats.

Carnívoro: ser vivo que se alimenta de animais. Herbívoro: ser vivo que se alimenta de plantas.

4.17 Pantanal Mato-Grossense, em Miranda (MS), 2016. A onça-pintada (1 m a 2 m de comprimento, deconsiderando a cauda) e a capivara (1 m a 1,30 m de comprimento) vivem nesse ambiente. Ambas foram fotografadas em 2017. Du Zuppani/Pulsar Imagens

O lugar em que uma espécie vive chama-se habitat. Já o conjunto de relações que a espécie mantém com as outras espécies e com o ambiente físico recebe o nome de nicho ecológico ou, simplesmente, nicho. Para conhecer o nicho de uma espécie, precisamos saber do que ela se alimenta, onde e em que hora do dia obtém esse alimento, onde se reproduz e se abriga, como se defende, etc. O nicho é, de modo simplificado, o modo de vida de uma espécie na natureza. Por exemplo: a onça-pintada e a capivara podem ser encontradas no mesmo habitat, o Pantanal Mato-Grossense, localizado nos estados brasileiros de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul. Mas a onça-pintada é carnívora e a capivara é herbívora. Portanto, o nicho dessas duas espécies é diferente. Veja a figura 4.17. No caso de uma planta, o nicho inclui: os nutrientes que ela retira do solo; a parte do solo à qual ela está fixada e de onde obtém esses nutrientes; as relações que ela estabelece com outras espécies; e assim por diante. Perceba, então, que conhecer o nicho de uma espécie significa saber como ela utiliza os recursos do ambiente.

Marcos Amend/Pulsar

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Neste momento, é possível retomar as fotografias utilizadas para a introdução do tópico Ecologia (página 75) e explorá-las, agora, em relação aos nichos que podem ser reconhecidos nelas. Uma abordagem interessante é tentar imaginar os animais de um ambiente em outro e, então, criar hipóteses sobre possíveis transformações em seus nichos. Em muitos casos, será difícil imaginar as mudanças. O intuito disso é reforçar aos estudantes que o nicho não depende apenas do organismo em si, mas, sim, de todas as suas interações com o ambiente e com os demais seres vivos (levando em conta a dimensão de espaço-tempo).

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A atmosfera e a biosfera • CAPÍTULO 4

zebras. O motivo é o item pelo qual esta ave prioritariamente se alimenta: carrapatos. Esses parasitas são abundantes na pele desses animais, e uma simples inspeção com o bico pela pelagem do hospedeiro é suficiente para que o pássaro encontre alimento farto. Para os grandes mamíferos, a vantagem de “dar uma carona” às aves é a limpeza que elas os fazem. Os pássaros, por sua vez, se alimentam enquanto removem os ectoparasitas. [...] SANTOS, R. E. F. Parceria animal por sobrevivência. Carta Capital. Disponível em: <http://www.cartaeducacao.com.br/aulas/fundamental-2/parceria-animal/>. Acesso em: 18 set. 2018.

CAPÍTULO 4 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

População e comunidade

Pergunte aos estudantes o que entendem por população e comunidade. É provável que relacionem esses termos a seu cotidiano: população à quantidade de pessoas presentes na sua cidade e comunidade ao local onde moram ou estudam, por exemplo. Nesse momento, faça a analogia com esses conhecimentos prévios, construindo o conceito com os estudantes. Diga que o conjunto de Homo sapiens forma uma população e esse conjunto, com as populações de outros animais da cidade (cachorros, gatos, diferentes pássaros e insetos), formam uma comunidade.

Gerson Gerloff/Pulsar Imagens

Indivíduos da mesma espécie que vivem em determinada região formam uma população. Por exemplo: todas as onças-pintadas do Pantanal formam uma população. As capivaras que também vivem nesse ambiente fazem parte de outra população, pois são de outra espécie. No Pantanal, portanto, há populações de capivaras, onças- 4.18 Borboletas (cerca de 10 cm de envergadura) que fazem parte de uma população -pintadas e várias outras espécies de dessa espécie que habita o Parque Estadual do Turvo, em Derrubadas (RS), 2015. animais, plantas, fungos, etc. Veja mais um exemplo de população na figura 4.18. Todos os seres vivos de determinado lugar formam uma comunidade. Isso significa que todas as populações do Pantanal formam uma comunidade.

Cadeia e teia alimentar Os seres vivos de um ambiente se relacionam de várias formas. Uma delas é pela alimentação. Pense nos últimos alimentos que você consumiu. Talvez você tenha comido carne e ovos, e é bem provável que tenha comido frutas, verduras ou outros vegetais. Ao ingerir alimentos, você participa de uma cadeia alimentar. A cadeia alimentar pode ser representada por um esquema que mostra quem serve de alimento a quem.

É importante que eles compreendam que os indivíduos da mesma espécie que vivem em determinada região formam uma população, e que esse local pode ser formado por várias populações, formando comunidade(s).

capim

capivara

onça-pintada

O exemplo acima mostra que o capim serve de alimento à capivara, que serve de alimento para a onça-pintada. O capim e as demais plantas, assim como algas e algumas bactérias, absorvem a energia luminosa do Sol e produzem açúcares e outras substâncias orgânicas por meio da fotossíntese. Esses organismos são chamados produtores. Nós, assim como os outros animais e muitos outros seres vivos, não conseguimos utilizar diretamente a energia do Sol para produzir alimento. Assim, obtemos essa energia de forma indireta por meio do consumo de outros organismos. Os seres vivos que precisam ingerir outros para obter energia são chamados consumidores. Aqueles que se alimentam dos produtores são chamados consumidores primários; já os consumidores secundários ingerem consumidores primários, e assim por diante. Veja na figura 4.19 uma cadeia alimentar em que há: produtor (capim); consumidor primário (gafanhoto); consumidor secundário (rã); consumidor terciário (serpente).

O item Cadeia e teia alimentar apresenta um tema que será retomado ao longo do estudo de Ciências.

Mundo virtual Caso julgue necessário aprofundar conceitos de cadeia alimentar neste momento, há uma atividade lúdica no site: <http://portaldopro fessor.mec.gov.br/fichaTec nicaAula.html?aula=15812>. Acesso em: 19 set. 2018.

Substâncias orgânicas são encontradas principalmente no corpo dos seres vivos na forma de compostos como as proteínas, os açúcares e as gorduras. 4.19 Exemplo de cadeia alimentar. As setas indicam que a transferência do alimento e energia ocorre do produtor para os consumidores. (Comprimento médio dos organismos: capim: 20 cm a 50 cm; gafanhoto: 1 cm a 8 cm; rã: 14 cm a 18 cm; serpente: até 10 m.)

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UNIDADE 1 • O planeta Terra

Texto complementar – Conhecimento ind’gena Ž vital para preservar biodiversidade Especialistas internacionais em biodiversidade disseram nesta segunda-feira que é vital para todas as comunidades do mundo aprender o conhecimento tradicional de povos indígenas para enfrentar as consequências da mudança climática e o rápido desaparecimento das espécies. Especialistas da Plataforma para Biodiversidade e Serviços do Ecossistema da ONU (Ipbes) afirmaram em comunicado que as lições das comunidades indígenas são aplicáveis em campos como agricultura, manejo florestal e a exploração dos oceanos.

Exemplos do valor do conhecimento tradicional indígena diante dos problemas ambientais e ecológicos de hoje em dia são, por exemplo, as técnicas de gestão de incêndios florestais desenvolvidas há milhares de anos por povos no que hoje são os territórios de Austrália, Indonésia, Japão e Venezuela.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

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Os resíduos, como excretas e fezes, e outros restos de substâncias orgânicas, como animais e folhas mortos, sofrem a ação dos organismos chamados decompositores, representados por fungos e bactérias. Eles transformam a matéria orgânica em substâncias que são lançadas no ambiente e ficam novamente disponíveis para serem usadas pelas plantas e por outros seres produtores. Muitos animais têm uma alimentação variada. Algumas aves se alimentam de diferentes seres vivos (elas comem tanto insetos quanto frutas, por exemplo), além de servirem de alimento para diversos outros. Como resultado, as diversas cadeias alimentares que existem em um ambiente se cruzam e formam o que chamamos de teia alimentar. A eliminação de alguns organismos de uma teia alimentar acaba prejudicando outros seres vivos. O que você acha que poderia acontecer, por exemplo, se os pássaros, as aranhas e os outros animais que comem insetos fossem eliminados? Sem esses predadores, o número de insetos que se alimentam de plantas poderia aumentar muito. Como resultado, muitas plantações poderiam desaparecer, pois seriam intensamente consumidas pelos insetos.

Orientações didáticas O perigo da passagem de metais pesados, plásticos e outros produtos não biodegradáveis ao longo da cadeia alimentar pode ser apresentado por meio de questões como: “Por que pilhas que contêm mercúrio não devem ser descartadas no lixo comum?”; “Por que cada vez mais pessoas levam ao supermercado suas próprias sacolas, evitando o uso de sacos plásticos?”. Incentive o pensamento crítico, a postura cidadã e atitudes que reflitam a responsabilidade pela preservação do ambiente, como a reciclagem. O assunto voltará a ser abordado no capítulo 13 e outras vezes ao longo do estudo de Ciências.

Predadores são animais que matam e devoram outros animais, as presas.

Poluição na cadeia alimentar Você aprendeu que a matéria orgânica presente no corpo dos seres vivos pode ser decomposta por alguns fungos e bactérias. Dizemos então que ela é biodegradável. Um dos problemas atuais mais sérios é a poluição dos ambientes por substâncias tóxicas, como o chumbo e o mercúrio, e produtos sintéticos, como os plásticos e alguns tipos de agrotóxico. Muitos desses produtos não são biodegradáveis, isto é, não podem ser decompostos pelas bactérias e pelos fungos. Ou, então, eles demoram dezenas ou centenas de anos para se decompor. Além disso, certas substâncias podem ser ingeridas ou penetrar no corpo dos seres vivos, provocando problemas. Como essas substâncias tóxicas são eliminadas muito lentamente pelo organismo, elas se acumulam e são transferidas ao longo das cadeias alimentares cada vez que um ser vivo se alimenta de outro. Em certas regiões do Brasil, principalmente na Amazônia, os garimpeiros usam o mercúrio em seu trabalho. Eles misturam o mercúrio ao solo para separar o ouro e depois aquecem a mistura; ao fazer isso o mercúrio, que havia formado uma liga com o ouro, vaporiza-se com as impurezas, deixando o ouro puro. Parte do mercúrio acaba contaminando o solo e as águas. Na água, ele é absorvido por algas microscópicas. Essas algas servem de alimento para outros seres vivos e, pela cadeia alimentar, o mercúrio pode chegar aos peixes e aos seres humanos que ingerem esses peixes. Mas existe outro problema: além de contaminar o solo e as águas, o mercúrio pode prejudicar os próprios garimpeiros, quando estes respiram os vapores desse metal tóxico. Por isso, é necessário que esses trabalhadores utilizem equipamentos de proteção para garantir sua segurança, o que, infelizmente, nem sempre acontece. É possível perceber que o ser humano é capaz de provocar alterações no ambiente ao lançar produtos nocivos, que prejudicam outros seres vivos, além do próprio ser humano. Esses produtos são chamados de poluentes; e as alterações que eles causam no ambiente recebem o nome de poluição.

No capítulo 13, você verá vários problemas que o consumo de sacos plásticos e de outros produtos vem causando.

Liga: mistura de metais.

Mundo virtual Instituto Brasileiro de Ecologia e Meio ambiente www.ibema.org.br/ ecologia.shtml Textos sobre tópicos gerais de Ecologia em linguagem simples e didática. Acesso em: 18 maio 2018.

A atmosfera e a biosfera • CAPÍTULO 4

Grupos indígenas destas regiões utilizam os incêndios controlados no início da estação seca para criar zonas que amenizam os incêndios incontroláveis na época mais seca do ano, o que, além disso, contribui para a proteção da biodiversidade.

Os especialistas também ressaltaram que perante o aumento de condições meteorológicas extremas, a forma como os indígenas de China, Bolívia e Quênia administraram seus cultivos é uma lição que deve ser aprendida pelos agricultores modernos. EXAME. Conhecimento indígena é vital para preservar biodiversidade. Disponível em: <https://exame.abril.com.br/brasil/conhecimento-indigena-e-vital-para-preservar-biodiversidade/>. Acesso em: 18 set. 2018.

CAPÍTULO 4 - MANUAL DO PROFESSOR

Ecossistema

Para sobreviver, os animais

dependem, por exemplo, Como vimos, todos os elementos da natureza estão, de certa forma, relacionados. da água e do gás oxigênio. Portanto, os seres vivos de um local não são afetados apenas por outros organismos Já as plantas dependem da que convivem com eles, mas também pelos componentes não vivos desse ambiente. água, do gás oxigênio, do gás carbônico e da luz, Todos os seres vivos e os componentes não vivos de um ambiente (água, minerais entre outros fatores. do solo, gases dissolvidos, luz, etc.), somados a todas as relações que existem entre esses elementos, formam um ecossistema. A Mata Atlântica e o Pantanal Mato-Grossense são exemplos de ecossistemas. Mas também são exemplos de ecossistemas certos ambientes muito menores, como uma poça de água na mata ou a água acumulada em uma planta. Veja a figura 4.20. Ao longo do estudo de Ciências (e de Geografia) você vai conhecer os grandes ecossistemas brasileiros, como a Floresta Amazônica, a Mata Atlântica, o Pantanal Mato-Grossense, a Caatinga, a Mata das Araucárias, o Cerrado, os Pampas, os manguezais, as matas dos cocais, 4.20 A bromélia (suas folhas podem ter cerca de 1 m de comprimento) entre outros. é uma planta comum na Mata Atlântica. Na água que se acumula entre O conjunto de ecossistemas do planeta é suas folhas vivem insetos e outros organismos pequenos que servem de alimento para animais maiores, como anfíbios. conhecido como biosfera. Veja a figura 4.21. A

Explore os detalhes da figura 4.21 para explicar como a biosfera está organizada. Chame a atenção para todas as regiões da Terra onde há vida. Mencione que, para sobreviver, os seres vivos dependem de componentes não vivos, como gás oxigênio, água, luz, etc. É importante que os estudantes percebam que o ecossistema inclui as relações existentes entre os seres vivos e os componentes não vivos. 4.21 Representação artística de paisagem do Pantanal Mato-Grossense. Nos detalhes, podemos observar um organismo (A), uma população (B), uma comunidade (C), um ecossistema (D) e a biosfera (E). Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

UNIDADE 1 • O planeta Terra

Texto complementar – Biodiversidade O Brasil ocupa quase metade da América do Sul e é o país com a maior diversidade de espécies no mundo, espalhadas nos seis biomas terrestres e nos três grandes ecossistemas marinhos. São mais de 103.870 espécies animais e 43.020 espécies vegetais conhecidas no país. [...] Esta abundante variedade de vida abriga mais de 20% do total de espécies do planeta, encontradas em terra e na água. Em termos globais, o Brasil incorporou as recomendações da Convenção sobre Diversidade Biológica (CBD), entidade vinculada à Organização das Nações Unidas (ONU) e apresenta um relatório anula sobre a situação da biodiversidade brasileira, no Panorama da Biodiversidade Global (Global Biodiversity Outlook – GBO). O documento contém, ainda, uma análise das ações globais com o objetivo de assegurar que a biodiversidade seja conservada e usada de forma sustentável, e que os benefícios advindos do uso dos recursos genéticos sejam equitativamente distribuídos.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

Antes de fazer a leitura da legenda, peça aos estudantes que analisem a figura 4.20, identificando os seres vivos e os componentes não vivos presentes nela. Pode ser que não consigam identificar a bromélia como uma planta, pois ela não aparece inteira na fotografia, dessa forma, reforce a importância da leitura das legendas para uma interpretação mais precisa das imagens. Verifique se os estudantes conseguem identificar os componentes não vivos – no caso, a água. Em seguida, pergunte se eles conhecem a planta da figura. Em caso negativo, providencie fotografias que mostrem a planta inteira e em diversos ângulos ou, se possível, leve um exemplar à sala de aula para que eles possam observá-la de perto. Mencione que, apesar de não estar visível, na água acumulada entre as folhas podem viver pequenos organismos, como insetos, aracnídeos, bactérias, protozoários, girinos e até pequenos anfíbios adultos. Pode-se, inclusive, dizer que a bromélia da fotografia forma um microecossistema, que está incluso dentro de um maior, a Mata Atlântica.

Mauro Nakata/Arquivo da editora

Orientações didáticas

4 A importância da

O Brasil é considerado um país com enorme biodiversidade, além de possuir muitas espécies endêmicas, ou seja, que só existem naturalmente no Brasil. Para abordar esse tema, é interessante apresentar alguma espécie de planta ou animal que possua importância econômica ou médica e que esteja ameaçada. Um exemplo é a juçara (Euterpe edulis), palmeira de onde é extraído o palmito-juçara. Explore os possíveis impactos sociais e ambientais caso fosse extinta.

biodiversidade

Andre Dib/Pulsar Imagens

A biodiversidade é a variedade de espécies existentes em determinado espaço. Atualmente, milhares de espécies correm o risco de desaparecer, principalmente por causa da ação do ser humano. A destruição dos ambientes, a poluição, a caça e a pesca sem controle são algumas dessas ações. Como você viu, as espécies fazem parte de uma teia alimentar e a extinção de uma ou mais espécies provoca desequilíbrios ecológicos sérios, afetando outros organismos, inclusive os seres humanos. Além disso, boa parte dos medicamentos e de vários outros produtos utilizados pelo ser humano é extraída de seres vivos. Assim, com o desaparecimento das espécies, perdemos também esses produtos. A produção de muitos medicamentos e outros compostos depende ainda da colaboração de povos indígenas e de outras comunidades tradicionais, responsáveis por indicar quais plantas devem ser usadas. A destruição dos ecossistemas coloca em risco também a sobrevivência dos povos que vivem nessas regiões, como é o caso das comunidades tradicionais. Essas comunidades usam territórios e recursos naturais para manter suas tradições. Quilombolas (comunidades formadas por descendentes de pessoas escravizadas que se refugiaram), seringueiros, castanheiros, entre outras, são exemplos de comunidades tradicionais. Ameaçados, esses grupos enfrentam dificuldades para se manter e preservar sua cultura e o conhecimento que possuem sobre o ambiente. Veja a figura 4.22. Com a diminuição da biodiversidade, perdemos parte do equilíbrio e da beleza presente na natureza, que, entre outros benefícios que nos proporciona, é fonte de criações artísticas, de lazer e de recreação. Por isso, preservar os ambientes e a biodiversidade é também preservar nossa saúde física e mental.

Independentemente da “utilidade” que as espécies tenham para nós, os seres humanos não têm direito de exterminar outras formas de vida.

Peça, então, aos estudantes que pesquisem em grupo os organismos da fauna e da flora brasileira que estejam em risco de extinção, avaliando sua importância ambiental, além de socioeconômica e médica, caso possua. Esse tipo de pesquisa também pode ser solicitada nos anos subsequentes, quando serão estudados ecossistemas e unidades de conservação. Assim, os estudantes vão adquirir outras informações que vão ampliar sua compreensão e poder de argumentação sobre a importância de se preservar a biodiversidade, essencial para a manutenção do equilíbrio dos ecossistemas, influenciando a vida do próprio ser humano. Se julgar adequado, pode ser indicado neste momento o trabalho com as pesquisas do Investigue, que estão no final deste capítulo.

Minha biblioteca

Reprodução/Editora Evoluir

Seres reais e imaginários da floresta, de Edson Grandisoli e Silvio Marchini. Editora Evoluir, 2016. Por meio de histórias de criaturas fantásticas — como a do curupira e a do saci —, este livro ensina sobre a conservação ambiental.

4.22 Moradores em frente à casa no quilombo Kalunga, na comunidade de Vão das Almas, em Cavalcante (GO), 2017. A atmosfera e a biosfera • CAPÍTULO 4

A situação da biodiversidade brasileira é acompanhada de perto também pela Comissão Nacional da Biodiversidade (Conabio), que tem papel relevante na discussão e implantação das políticas sobre a biodiversidade, bem como identificar e propor áreas e ações prioritárias para pesquisa, conservação e uso sustentável dos componentes da biodiversidade. Uma das grandes preocupações do governo é com as espécies brasileiras ameaçadas de extinção, sobreexplotadas - exploração excessiva, não sustentável, e com consequências negativas que, cedo ou tarde, serão prejudiciais do ponto de vista físico/quantitativo, qualitativo, econômico, social ou ambiental - ou ameaçadas de sobreexplotação, requerendo políticas específicas de recuperação tanto de fauna terrestre e aquática como de flora. Ocorre que o processo de extinção está relacionado ao desaparecimento de espécies ou grupos de espécies em um determinado ambiente ou ecossistema. GOVERNO DO BRASIL. Biodiversidade. Ministério do Meio Ambiente. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/biodiversidade.html>. Acesso em: 30 ago. 2018.

CAPÍTULO 4 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Para proteger a biodiversidade é preciso preservar o habitat das espécies. Por isso, é fundamental criar e manter unidades de conservação – como parques nacionais e reservas biológicas –, combater o desmatamento ilegal e garantir o cumprimento da legislação ambiental e o respeito às comunidades tradicionais. Para a preservação da biodiversidade é importante também combater a biopirataria, ou seja, a caça e a coleta, seguida do envio ilegal de plantas e animais ao exterior para extração de compostos e pesquisa de medicamentos, cosméticos e outros produtos. É preciso ainda diminuir os danos causados ao ambiente, adotando, por exemplo, técnicas de conservação do solo, especialmente em áreas ocupadas por atividades humanas, como a agropecuária. Dessa forma, é possível atender às necessidades do ser humano, melhorando a qualidade de vida da população e preservando a biodiversidade e a diversidade cultural. Essas condições fazem parte do chamado desenvolvimento sustentável ou da sustentabilidade. Uma atividade sustentável é aquela que se preocupa em explorar um recurso de modo a garantir o bem-estar econômico e social também para as gerações seguintes. Ela deve se preocupar não apenas em melhorar o mundo hoje, mas em deixar recursos e um mundo melhor para as próximas gerações. Veja a figura 4.23.

Ao abordar o desenvolvimento sustentável, explique a importância de se preservar a biodiversidade e a diversidade cultural, mencionando que a atividade sustentável também é um modo de garantir o bem-estar econômico e social das gerações seguintes. A sustentabilidade é um tema que permeia todo o estudo de Ciências, mas que será abordado mais diretamente no 8º e 9º ano, de acordo com as habilidades previstas pela BNCC.

Marcos Amend/Pulsar Imagens

Faça a análise da figura 4.23 junto com os estudantes, chamando a atenção para os elementos nela presentes, em especial para os diferentes estratos que podem ser observados, para a possível idade das árvores, etc. Questione os estudantes se no município ou na região onde vivem existe alguma reserva de desenvolvimento sustentável e se já visitaram alguma. Aproveite o momento para discutir com eles propostas individuais ou coletivas para os problemas ambientais na região da escola.

Mundo virtual É possível encontrar subsídios para o tema da sustentabilidade no periódico eletrônico Revista Sustentabilidade em Debate (RSB), vinculado ao Centro de Desenvolvimento Sustentável da Universidade de Brasília (UnB), que pode ser consultado em: <http://periodicos.unb. br/index.php/sust/index>. Acesso em: 19 set. 2018.

4.23 Turistas caminhando em trilha na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá, em Uarini (AM), 2015.

Mundo virtual Conceitos de Educação Ambiental http://www.mma.gov.br/educação-ambiental/política-de-educação-ambiental/conceito.html Site do Ministério do Meio Ambiente que traz textos sobre o conceito de Educação Ambiental. Acesso em: 17 out. 2018. Biodiversidade: amamos butiá – Ministério do Meio Ambiente https://youtu.be/YCcYtkaymdw Vídeo que trata das relações ecológicas e socioeconômicas de uma palmeira nativa brasileira, o butiá. Seus frutos alimentam muitos animais e são também consumidos e comercializados pelas comunidades locais. Acesso em: 18 maio 2018. Reserva de desenvolvimento sustentável https://uc.socioambiental.org/uso-sustent%C3%A1vel/reserva-de-desenvolvimento-sustent%C3%A1vel Site que traz informações sobre o que são reservas de desenvolvimento sustentável, como funcionam e a quais condições devem ser submetidas as atividades desenvolvidas nesse tipo de reserva. Acesso em: 18 maio 2018.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

ATIVIDADES Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Aplique seus conhecimentos

1 Que evidências podemos observar em nosso dia a dia para comprovar a existência do ar? 2 Como o experimento de Torricelli possibilitou explicar por que bombas de água de sucção não conseguiam captar água do subsolo a mais de 10 metros de profundidade?

Fotos: Fernando Favoretto/Criar Imagem

3 Os discos plásticos da foto (denominados ventosas), quando pressionados contra uma superfície lisa, aderem a ela por sucção. Em qual situação a pressão do ar na porção interna do disco é maior, em A ou B?

A B

4.24

4 Por que, no experimento de Torricelli, o mercúrio do tubo parou de descer quando atingiu a marca de 76 centímetros? 5 Campos do Jordão (SP), considerada a cidade mais alta do Brasil, está situada a mais de 1600 metros de altitude. Já a cidade de São Luís do Maranhão situa-se apenas 4 metros acima do nível do mar. Em qual dessas duas cidades a pressão atmosférica é maior? Justifique sua resposta. 6 Considere que, a cada 100 metros de altitude, a coluna de mercúrio sofre uma alteração de 1 centímetro. Calcule qual será a altura da coluna de mercúrio no alto de uma montanha de 600 metros de altitude. 7 Um estudante disse à professora que iria encher seu copo com água porque ele estava com sede e o copo estava vazio. Outro estudante disse então que, na realidade, o copo não estava vazio. Considerando o que foi visto neste capítulo, o que esse último estudante quis dizer?

76 cm

70 cm

KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

8 Observe a figura abaixo. Como você explica a diferença entre o nível de mercúrio dos dois tubos?

4.25 Esquema mostrando dois barômetros usados para medir a pressão do ar em duas localidades diferentes. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

9 Uma população pode ser formada por capivaras e onças-pintadas? E uma comunidade? Esses dois seres vivos ocupam o mesmo nicho? Explique suas respostas. 10 Considere a seguinte situação: um pequeno tronco de árvore caído em uma floresta garante a sobrevivência de formigas, pequenas plantas e outros seres vivos. O tronco é iluminado por um pouco de luz; as chuvas e a própria umidade da floresta fornecem a água necessária aos organismos associados a ele. Nesse caso, o tronco poderia ser considerado um exemplo de ecossistema? Justifique sua resposta. ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos 1. O movimento do ar provoca alterações no ambiente, como a movimentação das nuvens e das folhas; ao comparar a massa de um balão vazio com a de um cheio de ar, verificamos que o ar tem massa e volume; quando tentamos abrir uma embalagem fechada a vácuo, observamos que o ar dificulta essa abertura. Veja mais exemplos nos itens 1 e 2 deste capítulo.

fície e grande parte do ar entre o disco e a superfície saiu; como o disco é elástico, ele tende a voltar a seu formato original, diminuindo a pressão do ar em seu interior. 4. O mercúrio parou de descer porque a pressão atmosférica que atua sobre a superfície do mercúrio do recipiente equilibrou a pressão exercida pela coluna de 76 centímetros de mercúrio. 5. Em São Luís do Maranhão, porque sua altitude é menor do que a de Campos do Jordão e, quanto menor a altitude de um local, maior é a camada de ar sobre ele. 6. 76 cm – 6 cm = 70 cm 7. O estudante quis dizer que o copo estava cheio de ar. 8. Uma explicação possível: o primeiro barômetro mediu a pressão do ar ao nível do mar (cerca de 76 cm de mercúrio), e o outro foi colocado em um lugar de altitude mais elevada, onde a pressão atmosférica é menor. 9. Capivaras e onças-pintadas não podem formar uma população porque são de espécies diferentes. Já uma comunidade pode conter capivaras e onças-pintadas, pois as comunidades são formadas por seres vivos pertencentes a diferentes espécies. Um dos motivos que posiciona esses animais em nichos distintos é o hábito alimentar: a onça é carnívora e a capivara, herbívora. 10. Sim, o tronco pode ser considerado um exemplo de ecossistema porque nele se encontram seres vivos – como as formigas e as plantas –, e os fatores físicos – como a luz, a água das chuvas, a umidade.

2. O experimento de Torricelli evidenciou a existência da pressão atmosférica, mostrando que a pressão de 1 atm é equivalente àquela exercida por uma coluna de cerca de 10 metros de água. As bombas só conseguem capturar água até 10 metros porque a pressão atmosférica impede que a água mais profunda suba. 3. A pressão do ar na porção interna do disco é maior na situação A. Na situação B, o disco foi pressionado contra a super-

CAPÍTULO 4 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

11 Neste capítulo você conheceu as camadas da atmosfera. Então, responda: a) Em que camada se formam os ventos, as nuvens e as chuvas? b) Em que camada há maior concentração de ozônio? Por que esse gás é importante para a vida na Terra? 12 Um boi pastava capim e um carrapato preso à pele dele alimentava-se de seu sangue. Um pássaro que estava sobre o boi viu o carrapato e o comeu. Nessa cadeia alimentar, identifique o produtor e os consumidores (primário, secundário, etc.).

11. a) troposfera; b) estratosfera; porque esse gás absorve parte dos raios ultravioleta que podem provocar danos aos seres vivos. 12. Capim: produtor; boi: consumidor primário; carrapato: consumidor secundário; pássaro: consumidor terciário. 13. a) O mercúrio contaminou a água da baía e, por meio da cadeia alimentar, foi se acumulando com o tempo no organismo das pessoas que se alimentavam de peixe. b) Devem fiscalizar o despejo de mercúrio e metais pesados nas águas. c) Um conhecimento básico de Ecologia nos permite compreender melhor o perigo que a poluição e outras agressões do ser humano à natureza representam para nossa própria espécie. Esse conhecimento também propicia maior consciência sobre a importância da preservação do meio ambiente. 14. Os insetos ingeriram o inseticida ao comer o algodão. O inseticida passou para o corpo das aves quando elas comeram os insetos.

13 Em 1932, no Japão, uma indústria começou a despejar mercúrio nas águas da baía de Minamata. Os peixes eram um dos principais alimentos da população local. Por volta de 1950, muitas pessoas apresentaram problemas no sistema nervoso, no fígado e nos rins e houve muitas mortes. A doença ficou conhecida como “doença de Minamata”. Responsabilizada pelo que aconteceu, a empresa teve de pagar indenização às vítimas ou às famílias delas. a) Em sua opinião, o que teria feito as pessoas ficarem doentes? b) O que os governos devem fazer para evitar problemas desse tipo? c) Esse exemplo nos mostra a importância de todos terem um conhecimento básico de Ecologia. Explique por quê. 14 Um agricultor utilizou um inseticida não biodegradável para eliminar insetos que atacavam sua plantação de algodão. Como você explica a presença desse agrotóxico no corpo de algumas espécies de aves, já que essas aves não comem plantas do algodão? De olho no texto Leia o texto a seguir e depois faça o que se pede. Os hemisférios de Magdeburgo Em 1654, o cientista e prefeito da cidade alemã de Magdeburgo, Otto von Guericke (1602-1686), fez uma demonstração que ficou famosa. Ele juntou duas meias esferas ocas de cobre, de modo a formar uma esfera inteira, e vedou a junção com couro. Com uma bomba de ar, tirou quase todo o ar de dentro da esfera. Foram necessários 16 cavalos – oito de cada lado, puxando em sentidos opostos – para separar as duas meias esferas.

Science Source/Photoresearchers. Inc./Latinstock

a) Consulte em dicionários o significado das palavras que você não conhece e redija uma definição para essas palavras. b) Por que foram necessários tantos cavalos para separar as meias esferas? c) Quando uma válvula foi aberta para deixar o ar entrar na esfera, as meias esferas foram separadas facilmente. Por que isso ocorreu?

De olho no texto a) Respostas pessoais. b) Porque a pressão atmosférica era muito maior que a pressão do ar no interior das esferas, tornando muito difícil sua separação. c) A entrada de ar fez com que a pressão do ar no interior das esferas se tornasse igual à pressão atmosférica fora das esferas, facilitando sua separação.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

4.26 Réplica das meias esferas usadas por Otto von Guericke em sua demonstração (Museu de Ciência e Tecnologia, em Berlim, na Alemanha; cerca de 50 cm de diâmetro).

ATIVIDADES

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

de áreas degradadas (paisagens mais bonitas, ambiente mais agradável); melhora na qualidade da água e do ar e, consequentemente, na saúde da população; etc.

Investigue Faça uma pesquisa sobre os itens seguir. Você pode pesquisar em livros, revistas, sites, etc. Preste atenção se o conteúdo vem de uma fonte confiável, como universidades ou outros centros de pesquisa. Use suas próprias palavras para elaborar a resposta.

Aprendendo com a prática

1 Procure notícias recentes relacionadas com os assuntos estudados pela Ecologia. Selecione uma notícia e apresente-a para a classe. Explique a razão de sua escolha. Se na reportagem escolhida houver algum detalhe que você não consegue compreender, peça auxílio aos colegas ou ao professor. Não se preocupe: você ainda vai aprender muito mais sobre Ecologia ao longo de seu estudo em Ciências.

Atividade prática 1 2. a) O papel não ficou molhado porque o ar ocupou o espaço no interior do copo e impediu a água de chegar até o papel. 3. a) O papel ficou molhado. b) O ar no interior do copo sai pelo furo de plástico conforme é empurrado pela água que entra.

2 Pesquise o que significa a sigla ONG, que papel essas organizações desempenham e qual a importância delas para a preservação ambiental. Verifiquem se existem ONGs ambientais atuando na região em que você mora e procure saber como o trabalho delas influencia a saúde individual e coletiva dos moradores. Se não houver ONGs locais, a pesquisa pode ser ampliada para outras regiões. Aprendendo com a prática

1 Para esta prática, providencie o que se pede a seguir.

Atenç‹o

Material • Uma pequena bacia de plástico com água

Cuidado ao manusear o copo transparente caso seja de vidro. Peça a ajuda do professor para fazer o furo lateral no copo plástico.

• Uma folha de papel rascunho (ou um chumaço de algodão) • Um copo transparente • Um copo plástico com um furo na parede lateral

Atividade prática 2 2. a) Porque, quando se pressiona um desentupidor contra o outro, boa parte do ar que está dentro deles escapa. A pressão do ar dentro dos desentupidores fica então menor que a pressão externa ao redor. Por isso é preciso fazer força para vencer a pressão externa e separar os desentupidores. b) Esse experimento lembra a história dos hemisférios de Magdeburgo. c) O palito de fósforo é colocado entre os dois desentupidores para permitir a saída do ar conforme um desentupidor é empurrado contra o outro. Sem o palito, as bordas dos desentupidores se uniriam e não haveria passagem de ar.

Procedimento

1. Amasse o papel rascunho (ou o chumaço de algodão) e ajuste-o no fundo do copo. 2. Mergulhe o copo na bacia, em posição vertical e com a abertura para baixo. Retire o copo da bacia e responda: a) O que aconteceu com o papel? Ele molhou? 3. Repita a experiência anterior usando um copo plástico com um furo na parede lateral. Ajuste o papel no fundo e mergulhe o copo na água, na posição vertical. Responda: a) O que aconteceu com o papel depois de algum tempo? b) Como você explica o que ocorreu? Mauro Nakata/Arquivo da editora

2 Para realizar este experimento, providencie o que se pede e siga as orientações. Material • Dois desentupidores de pia de mesmo tamanho

• Um palito de fósforo Procedimento

1. Encaixe um desentupidor no outro pelas bordas, enquanto um colega ajeita o palito de fósforo entre os desentupidores. Veja a figura 4.27.

4.27

2. Empurre um desentupidor contra o outro. Retire o palito e verifique se os dois desentupidores estão bem aderidos um ao outro. Agora, com a ajuda de um colega, puxe os desentupidores para tentar separá-los. a) Por que é difícil separar os desentupidores? b) Este experimento lembra uma história contada nas atividades deste capítulo. Que história é essa? c) Qual é a função do palito de fósforo? ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Investigue 1. A atividade pretende mobilizar a habilidade de pesquisa do estudante, além de desafiá-lo a identificar temas relacionados à Ecologia nas notícias veiculadas pelos meios de comunicação. 2. A partir dos anos 1970, as organizações não governamentais (ONGs), entidades sem fins lucrativos, ganharam importância na busca de soluções que envolvem a sustentabilidade.

Hoje há milhares de ONGs atuando nas mais diversas áreas, variando de grupos locais com poucos membros a entidades internacionais. Na área ambiental, as ONGs colaboram elaborando projetos para a conservação e para uma relação sustentável com os ecossistemas e com a biodiversidade. Muitas ONGs atuam em conjunto com o governo. Os benefícios que as ONGs ambientais proporcionam para as pessoas incluem: maior bem-estar decorrente da recuperação CAPÍTULO 4 - MANUAL DO PROFESSOR

Objetivos do capítulo Neste capítulo, são trabalhados conceitos como o formato da Terra e os argumentos e evidências históricas que demonstram a esfericidade do planeta. Utilizando esse tema como centralizador, serão explorados fenômenos que permitem perceber os movimentos do planeta Terra e seu eixo de rotação inclinado, a partir de variações na sombra de um instrumento astronômico (gnômon) ao longo do dia e durante o ano.

Terra: uma esfera em movimento no espaço Nasa/Keystone

5 CAPÍTULO

Habilidades da BNCC abordadas EF06CI13 Selecionar argumentos e evidências que demonstrem a esfericidade da Terra.

EF06CI14 Inferir que as mudanças na sombra de uma vara (gnômon) ao longo do dia em diferentes períodos do ano são uma evidência dos movimentos relativos entre a Terra e o Sol, que podem ser explicados por meio dos movimentos de rotação e translação da Terra e da inclinação de seu eixo de rotação em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol.

Orientações didáticas

A quest‹o Ž...

Este capítulo vai abordar temas comuns às disciplinas de Ciências e Geografia. Por isso sugerimos que, sempre que possível, os professores dessas disciplinas organizem um trabalho conjunto.

5.1 Imagem da Terra, iluminada pela metade, observada acima do horizonte da Lua. Fotografia obtida pelos astronautas da missão Apollo 8, em 1968, enquanto viajavam pelo espaço, ao redor da Lua. Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

Hoje, depois de várias expedições ao espaço e imagens captadas por sondas e satélites artificiais, não temos dúvida da forma da Terra: ela se assemelha a uma esfera. Veja a figura 5.1. É interessante pensar, no entanto, que – bem antes da obtenção de tais imagens – diferentes estudiosos já haviam afirmado isso, baseados em diversas evidências. Em ciência, é recomendado falar em evidência em vez de prova. A ciência deve sempre estar aberta para a possibilidade de, no futuro, aparecer uma nova evidência que vai contra o que se pensava. Quer dizer então que podemos estar errados sobre o formato da Terra? Não, porque já temos evidências suficientes para considerar esse dado como correto.

Estimule os estudantes a fazer a leitura da imagem de abertura, com o objetivo de investigar os conhecimentos prévios deles sobre o assunto. Peça que leiam com atenção a legenda. Em seguida, promova um debate sobre o texto, focando na construção histórica da ciência e incentivando o pensamento crítico.

Sequência didática No Material Digital do Professor que compõe esta coleção você encontra a sugestão de Sequência Didática 1 do 2º bimestre “Movimentos da Terra” que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados nesse capítulo.

» Como podemos afirmar que a Terra é esférica? » Por que as sombras, como a de uma haste fincada no chão, variam de comprimento e direção ao longo do dia? » Por que, enquanto é dia no Brasil, é noite no Japão? » Por que, enquanto é verão na maior parte do Brasil, é inverno na Europa?

UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra

Respostas para A questão é... Há várias evidências aceitas como provas científicas de que a Terra é aproximadamente esférica, como imagens de satélites e viagens de circum-navegação. Por causa do movimento de rotação da Terra em torno do seu eixo imaginário. Porque a Terra é aproximadamente esférica e gira em torno do próprio eixo. Como o Brasil e o Japão estão em meridianos opostos, apenas um desses países fica voltado para o Sol a cada ciclo de rotação da Terra. Porque o eixo de rotação da Terra é inclinado em relação ao plano de sua órbita ao redor do Sol. Assim, enquanto na maior parte do Brasil é verão, na Europa é inverno, e vice-e-versa.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

1 A forma da Terra

Sugerimos que, antes de iniciar o trabalho com o tema, pergunte aos estudantes: “Qual é o formato da Terra?”, “Qual formato da Lua?”, “É possível ver, ao longo do dia, que o Sol parece se movimentar no céu, desde o nascer até o pôr do Sol?”, “Ele realmente se movimenta ao redor da Terra?”.

É possível que você já tenha visto imagens e lido a respeito do planeta Terra na internet. Essa é uma fonte importante de conhecimento e pesquisa. Mas nem tudo que circula na internet é verdade. Por isso é preciso tomar cuidado com certas informações, principalmente quando elas não vêm de fontes confiáveis. Como já dissemos no capítulo anterior, sempre que possível, busque informações em sites de universidades ou outros centros de pesquisa, por exemplo. Também devemos desconfiar quando as informações entram em choque com algo aceito por todos ou quase todos os especialistas no assunto. É possível encontrar páginas e grupos de discussão na internet que defendem, por exemplo, que a Terra é plana, e não esférica. Essa ideia, porém, vai totalmente contra o conhecimento construído pelos cientistas até hoje.

É provável que os estudantes mencionem ideias prévias e assuntos divulgados na mídia, em redes sociais ou na opinião de amigos e familiares.

Mais evidências de que a Terra é uma esfera Além das imagens captadas por sondas e satélites artificiais, há muitas outras evidências do formato da Terra. Os registros históricos mais antigos que falam sobre a Terra ser redonda são de cerca de 600 a.C. e foram escritos pelos gregos. Pitágoras (séc. VI a.C.) e Platão (427-347 a.C.) já acreditavam que o planeta era esférico. Aristóteles (384-322 a.C.) argumentava que viajantes que seguiam para o sul viam estrelas diferentes aparecer sobre o horizonte, e que isso só poderia acontecer se eles estivessem sobre uma superfície curva. Ele também via que a sombra da Terra na Lua, durante o eclipse lunar, tinha a borda circular e apontava isso como evidência da esfericidade da Terra. Você já observou um eclipse da Lua? Esse fenômeno ocorre quando a Terra fica entre o Sol e a Lua. Esta então passa pela sombra da Terra. Veja as figuras 5.2 e 5.3. Torsten Frank/Alamy/Fotoarena

Durante esse debate procure desenvolver o senso crítico dos estudantes, de forma que eles percebam a necessidade de verificar a veracidade do que estão lendo ou assistindo nos meios de comunicação. Mencione que essa prática evita que os conceitos sejam construídos a partir de informações equivocadas. Apresente as imagens da sombra da Terra projetada na Lua durante eclipses lunares, que compõem a figura 5.2 para mostrar uma das evidências da esfericidade da Terra. Chame a atenção dos estudantes para as sombras abauladas, indicando que a Terra tem formato esférico.

Utilize a figura 5.3 para explicar aos estudantes como ocorrem os eclipses lunares e aproveite para reforçar que a Lua é um astro que reflete a luz do Sol e não emite luz própria (concepção que alguns estudantes trazem dos anos iniciais do Ensino Fundamental). Esclareça que os eclipses serão estudados com mais detalhes no 8º ano.

Luis Moura/Arquivo da editora

5.2 Sucessão de fotos que mostram o eclipse lunar. Observe que a borda da sombra que a Terra projeta na Lua tem sempre formato arredondado, já que a forma da Terra se aproxima muito a uma esfera.

Sol

Terra

Lua

5.3 O eclipse total ocorre quando a sombra da Terra encobre totalmente a Lua. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si; as distâncias não são reais. Cores fantasia.) Terra: uma esfera em movimento no espaço • CAPÍTULO 5

Deve ser ressaltado para os estudantes que, mesmo a Terra sendo considerada uma esfera, ela não é uma esfera perfeita. Como foi visto no capítulo 1 desta unidade, existe uma diferença entre os diâmetros da Terra, deixando-a levemente achatada nos polos.

Mundo virtual Para obter fotografias e vídeos do eclipse lunar e utilizar o simulador ECLIPSE desenvolvido pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, consulte o site: <http://www.if.ufrgs.br/~maikida/ eclipse.htm>. Para saber mais sobre eclipses e sobre o eclipse mais longo do século XXI, consulte o site: <https://www.bbc.com/portugue se/geral-44992642>. Acesso em: 21 set. 2018. CAPÍTULO 5 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Luis Moura/Arquivo da editora

Estrabão (64 a.C.-24 d.C.) foi outro pensador grego que defendeu a ideia da forma esférica da Terra. Ele cita as observações de navegantes que, ao se aproximar da costa, viam primeiro luzes e regiões mais elevadas em relação ao horizonte. Veja a figura 5.4.

5.4 A curvatura da superfície limita nossa visão além do horizonte. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si.)

O mesmo pode ser constatado observando com um binóculo um navio que se afasta da costa: percebemos que o casco desaparece no horizonte antes da chaminé, do mastro, ou de outras partes mais altas. Se a Terra fosse plana, com a distância deveríamos ver o barco inteiro ficando cada vez menor, mas sempre acima do horizonte. Veja a figura 5.5. Luis Moura/Arquivo da editora

Utilize as figuras 5.4 e 5.5, para apresentar mais evidências que fundamentam a esfericidade da Terra, desenvolvendo a habilidade EF06CI13. Reforce que, nas figuras, os elementos não estão em proporção, ou seja, em uma situação real, não seria possível observar diretamente a curvatura que está sendo evidenciada pela imagem. Mencione que, ao acompanharmos visualmente um barco navegando, a impressão que temos é que ele “desaparece” no horizonte. Instigue os estudantes perguntando-lhes por que isso ocorre. Após esse questionamento, use a figura 5.5 para explicar que isso acontece devido à curvatura da Terra. Nesse momento, seria interessante extrapolar o conteúdo e relacioná-lo com o componente curricular de História, abordando o exemplo da primeira circum-navegação realizada pelo navegador português Fernão de Magalhães (1480-1521). Caso julgue pertinente, apresente o Projeto Eratóstenes, que teve como objetivo reunir escolas do mundo inteiro para compreender e repetir os cálculos do diâmetro e da circunferência da Terra. Esse projeto é interessante por fazer os estudantes compreenderem, na prática, como o conhecimento sobre o formato da Terra evolui e foi estabelecido pela primeira vez, além de mostrar a grande importância de outras áreas do conhecimento na ciência. Sobre esse assunto, é importante saber que Eratóstenes de Cirene conseguiu, através do uso de recursos básicos de Trigonometria, calcular o diâmetro da Terra e que seu experimento se baseou na observação da sombra projetada de um graveto ao meio-dia em duas cidades: Cirene e Alexandria. Eratóstenes verificou que em uma das cidades, ao meio-dia, praticamente não existia sombra, enquanto na outra, no mesmo horário, havia uma pequena sombra. Analisando esses dados, ele calculou a diferença de tamanho entre as sombras dos dois lugares, chegando a uma curvatura da Terra de aproximadamente 7º, com uma circunferência de 40 mil quilômetros, valor muito próximo do que temos atualmente.

A possibilidade de dar a volta ao mundo, seguindo sempre na mesma direção (oeste, por exemplo), foi outra evidência de que a Terra é esférica. Em 1519, a expedição liderada pelo navegador português Fernão de Magalhães (1480-1521) partiu da Espanha, cruzou os oceanos Atlântico e Pacífico e chegou até a costa oriental da Ásia. A expedição seguiu pelo oceano Índico, voltou para o oceano Atlântico e então retornou ao local de partida; foi a primeira viagem em torno da Terra de que temos registro. Em 1924, ocorreu a primeira viagem ao redor da Terra feita pelo ar: uma esquadrilha de quatro aviões do Exército estadunidense viajou durante 177 dias e percorreu 44342 km. Nos anos 1940, começaram a surgir as primeiras imagens da Terra vista do espaço, obtidas a partir de foguetes não tripulados. Nessas fotografias, já era possível ver a curvatura da Terra no horizonte. Na década de 1960, com a chamada corrida espacial, houve o desenvolvimento de novas tecnologias que foram capazes de levar o ser humano ao espaço. Desde então, tornou-se possível ver a Terra sob nova perspectiva e tirar fotos que mostram claramente seu formato esférico. Reveja a figura 5.1. 88

5.5 A base do navio desaparece no horizonte antes do mastro, por causa da curvatura da Terra. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si.)

Nessa época, os Estados Unidos e a antiga União Soviética disputavam a liderança tecnológica, econômica e política e ambos lançaram satélites artificiais e voos espaciais tripulados que contribuíram para a pesquisa espacial.

UNIDADE 1 • O planeta Terra

Mundo virtual Para mais informações sobre o Projeto Eratóstenes Brasil, acesse o site: <https://sites.google.com/site/projetoerato/getstarted>. Acesso em: 27 set. 2018.

Atividade complementar Construa uma linha do tempo com os estudantes. Oriente-os a buscar referências históricas que auxiliaram a conclusão de que a Terra é esférica. Chame a atenção para o fato de que, em outras épocas, a ideia de que a Terra era plana não era absurda, considerando os recursos disponíveis e o contexto cultural das pessoas. Porém, com o avanço da ciência, essa ideia ficou ultrapassada. O objetivo é que eles consigam compreender a ciência como construção humana e o conhecimento científico como provisório, cultural e histórico.

Orientações didáticas

2 Os movimentos da Terra

Andrey Grinyov/Shutterstock

O planeta Terra apresenta movimentos que podem ser percebidos ao longo do ano e ao longo de um dia. Como você pode perceber esses movimentos? Uma das possibilidades seria observar as variações da sombra de um gn™mon ao longo do dia e ao longo do ano. O gnômon é possivelmente o instrumento astronômico mais antigo construído pelo ser humano e é, entre outras coisas, usado para indicar as horas do dia. O gnômon mais simples consiste em uma vareta fincada no chão plano, em um lugar onde bate sol, como mostra a figura 5.6. Observando a sombra do gnômon é possível acompanhar o movimento do Sol sem olhar diretamente para ele. Também se podem fazer marcações em diferentes horários do dia e em diferentes épocas do ano.

5.6 A sombra de uma vareta espetada no chão nos dá informações sobre a posição do Sol no céu.

O uso de modelos que simulem os movimentos da Terra, da Lua e do Sol facilita a compreensão dos estudantes acerca de vários tipos de fenômeno, e utilizá-los em sala de aula no início de um novo tema, como o de movimentos da Terra, permite conhecer os conhecimentos prévios dos estudantes e estimular a reflexão sobre os movimentos de rotação e translação.

Gnômon: em grego, significa “aquele que revela”.

Mundo virtual

Caso julgue necessário, pode-se elaborar um modelo simples para ilustrar e tornar menos abstrato o conhecimento sobre os movimentos da Terra. Para isso, uma sugestão é utilizar uma bola de isopor branca perfurada por uma vareta, com algum ponto de sua superfície marcado para servir de referencial. Depois dessa montagem, gire a bola em torno de seu próprio eixo e, em seguida, em volta de uma lanterna (com a vareta um pouco inclinada). Solicite, então, aos estudantes que compartilhem com a turma seus pensamentos e impressões.

Ciência Hoje das Crianças http://chc.org. br/?s=astronomia Site com diversos artigos sobre Astronomia. Acesso em: 18 maio 2018. Stellarium www.stellarium.org/pt Programa de computador que simula o movimento das estrelas, dos planetas, da Lua e do Sol. Acesso em: 18 maio 2018.

Para saber mais Os movimentos do cŽu [...] Quando estamos dentro de um veículo em movimento e olhamos para fora podemos perceber outros veículos, uns em movimento e outros parados. Sabemos que alguns estão parados porque não há movimento entre eles e o chão, que é uma referência comum para todos os observadores. Se estivermos nos movimentando junto com um veículo e observamos o mundo fora dele, qual a sensação que temos? Temos a sensação que o mundo está se movimentando no sentido contrário – se você nunca notou, observe quando entrar num veículo a próxima vez. O movimento que estamos fazendo junto com o veículo é chamado de "movimento próprio". Aquela sensação de que tudo que está do lado de fora se movimenta no sentido contrário, inclusive o chão, é chamado de "movimento aparente", pois parece que se movimenta. Nosso veículo realiza movimento próprio e quando olhamos para fora vemos que tudo ao nosso redor realiza um movimento aparente, isso quer dizer que o movimento aparente depende do nosso movimento. Se pararmos, o movimento aparente também para, ou seja, acaba aquela sensação de que tudo está se movimentando no sentido contrário. Mas, observe também, que quando paramos existem alguns veículos que não param. Isso quer dizer que eles têm um movimento que não depende do nosso, por isso eles também têm movimento próprio. A mesma coisa acontece no céu. Alguns movimentos que observamos no céu são movimentos aparentes, ou seja, só acontecem porque a Terra está se movimentando. O movimento que o Sol e as estrelas fazem aparecendo de um lado do horizonte e desaparecendo do outro é um movimento aparente. Se conseguíssemos fazer a Terra parar de girar ao redor do eixo imaginário, esse movimento deixaria de acontecer. Porém, mesmo com a Terra parada existem movimentos que não deixariam de acontecer. A Lua, os outros planetas, os cometas e asteroides continuariam se movimentando – eles têm movimento próprio [...]. Astronomia Parte 1: Orientação e Observação. Centro de divulgação da Astronomia. Disponível em: <http://www.cdcc.sc.usp.br/cda/ ensino-fundamental-astronomia/parte1b.html>. Acesso em: 19 set. 2018.

Terra: uma esfera em movimento no espaço • CAPÍTULO 5

CAPÍTULO 5 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

O movimento de rotação da Terra e a sombra do gnômon

Antes de iniciar o trabalho com sombra do gnômon e movimento de rotação da Terra, solicite aos estudantes que observem sua própria sombra, projetada no mesmo lugar e em momentos diferentes do dia ao longo de uma semana. Pode-se ampliar o conjunto de dados de sombra com uma pesquisa de imagens de sombras de objetos ou monumentos em diferentes horários do dia e em diferentes épocas do ano para que os estudantes percebam que a sombra varia de tamanho e posição ao longo do dia e do ano.

Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Se observarmos a sombra do gnômon ao longo do dia, veremos que ela varia de comprimento e de direção. Veja a figura 5.7. Ao observarmos as sombras de árvores, postes e prédios, também percebemos que elas variam de comprimento e de direção.

norte

Converse com os estudantes para resgatar os conhecimentos prévios acerca dos movimentos da Terra e pontos cardeais abordados nos anos iniciais do Ensino Fundamental.

oeste

sombra às 8:00

Pode-se abordar, como extrapolação do conteúdo, as fases da Lua a partir de trabalhos utilizando modelos. Dessa maneira é possível corrigir concepções prévias equivocadas, como a de que as fases da Lua seriam produzidas pela “sombra” da Terra. As fases da Lua serão discutidas com mais detalhes no 8º ano, mas, se julgar pertinente, é possível abordar o tema para despertar nos estudantes a curiosidade de observar o céu e criar hipóteses para explicar os fenômenos.

sombra às 12:00 sul

A sombra é bem longa ao amanhecer e no final da tarde, e é menor próximo ao meio-dia. O tamanho da sombra depende então da hora do dia em que a observação é feita. Por que isso acontece? Vemos o Sol nascer no horizonte leste, elevar-se no céu e se deslocar para o horizonte oeste. A variação da sombra do gnômon ao longo do dia é explicada por esse movimento diário aparente do Sol no céu. Quanto mais baixo estiver o Sol em relação ao horizonte, maior será a sombra do gnômon; e quanto mais alto, menor será a sombra. Dizemos que o movimento diário do Sol no céu é aparente porque é a Terra que está se movendo em relação ao Sol. Mas, como nós fazemos a observação a partir da Terra, temos a impressão de que é o Sol que se move.

Mundo virtual Para auxiliá-lo na montagem e condução dessa atividade, utilize como referência o artigo “Projeto Eratóstenes Brasil: autonomia docente em atividades experimentais de Astronomia”, disponível em: <https://periodicos.ufsc.br/ index.php/fisica/article/view/ 2175-7941.2017v34n1p6>. Acesso em: 27 set. 2018.

Atividade complementar Construindo um gnômon Sugerimos realizar a atividade simplificada a seguir.

Material Trena; régua; 2 esquadros; lápis; fita adesiva; relógio e cartolina ou papelão.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

sombra às 16:00

leste

5.7 Uma possível variação da sombra de uma haste em três horários do dia. Os pontos cardeais (norte, sul, leste e oeste) estão indicados. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Aten•‹o Nunca olhe diretamente para o Sol sem proteção adequada, para não causar danos permanentes aos olhos, com risco de cegueira. O vidro de máscara de solda número 14 é uma lâmina de vidro encontrada em casas de ferragem ou material de construção e pode ser usado para proteger os olhos quando observamos o Sol. Mesmo assim, as observações devem ser rápidas, pois nem essa lâmina consegue impedir a incidência de raios nocivos em nossos olhos.

UNIDADE 1 • O planeta Terra

Procedimento Organize os estudantes em grupos de três e oriente-os a ir até um local que tenha incidência de luz solar dentro da escola. A proposta é que pelo menos um gnômon construído pelos alunos fique no local ao longo do ano todo, para que as mudanças na sombra do gnômon sejam observadas em diferentes períodos do ano. Portanto, é importante que o local escolhido permita a instalação do gnômon no longo prazo. No momento da montagem, lembre os estudantes sobre a importância do uso de protetor solar, boné, roupas e de se hidratarem, bebendo água.

Explique aos estudantes que é necessário que o local do experimento seja o mais plano possível. Em seguida, peça que eles fixem a cartolina com as fitas adesivas na superfície plana escolhida. Depois, peça que coloquem, na cartolina, o lápis na vertical, que será o gnômon. Feito isso, devem ser anexados os esquadros, um em cada lado do lápis para melhor fixação.

Oriente-os a verificar a sombra em diferentes horários do dia. Peça aos estudantes que marquem a extremidade da sombra do gnômon e o horário que foi feita a marcação.

Orientações didáticas

Samuel 13B/Arquivo da editora

Para visualizar o que está acontecendo, você pode apoiar um lápis de pé sobre a mesa, escurecer o ambiente e iluminar com uma lanterna. Veja a figura 5.8. Inicialmente coloque a lanterna em posição horizontal sobre a mesa, apontando-a para o lápis, e então observe a sombra formada (1). Essa posição corresponde ao nascer do Sol. Então, lentamente, sempre apontando para o lápis, vá aumentando o ângulo da lanterna em relação à mesa (2 e 3). Veja que o comprimento da sombra vai variar de modo semelhante ao que ocorre ao longo do dia com o gnômon: ela será bem longa na posição 1, um pouco menor na 2, e bem menor na 3, que é semelhante à posição do Sol ao meio-dia.

Caso julgue conveniente, utilize a atividade complementar da construção do gnômon ou a reprodução da atividade mostrada pela figura 5.8 para conduzir a aula. Instigue os estudantes a refletir sobre os dados obtidos com a realização das atividades. Proponha um debate para que sugiram como, a partir da observação das evidências produzidas pelo instrumento astronômico, os cientistas poderiam chegar às ideias atuais. É importante salientar que a realização de atividades práticas de observação – como as que foram propostas – auxilia no desenvolvimento da competência geral da BNCC referente ao exercício da curiosidade intelectual e a investigação, análise crítica e reflexão para investigar causas, elaborar e testar hipóteses com base em conhecimento de diferentes áreas.

5.8 A variação da sombra de um lápis sobre a mesa ajuda a compreender o que acontece com a sombra do gnômon ao longo do dia. Nesse modelo, a lanterna representa o Sol e o lápis representa um gnômon.

Luiz Rubio/Arquivo da editora

A Terra gira em torno de um eixo imaginário realizando um movimento chamado rota•‹o. Vamos compreender o que acontece com a sombra do gnômon em função da rotação da Terra. Observe a figura 5.9: uma face da superfície da Terra está voltada para o Sol; nessa parte iluminada é dia. A outra metade não está voltada para o Sol: nessa região do planeta é noite. A rotação da Terra explica, assim, a sucessão de dias e noites.

eixo imaginário de rotação

Durante o debate, retome as evidências de que a Terra não é plana. Mencione que se, no mesmo momento, fossem colocados gnômons do mesmo tamanho, em condições iguais, porém em regiões diferentes da Terra, teríamos sombras diferentes. E questione os estudantes se isso aconteceria se a Terra fosse plana.

Mundo virtual Astronomia e Astrofísica – Departamento de Astronomia do Instituto de Física (UFRGS) http://astro.if.ufrgs.br Site com informações sobre astronomia em geral. Acesso em: 18 maio 2018.

dia

raios solares

noite

5.9 O movimento de rotação da Terra explica o ciclo de dias e noites. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si; as distâncias não são reais. Cores fantasia.) Terra: uma esfera em movimento no espaço • CAPÍTULO 5

Após algumas medidas, peça aos grupos que façam suas análises e as apresentem para o restante da turma. Em seguida, peça que comparem os resultados com os demais grupos. Lembre-os que essa prática não é para ver quem está certo ou errado, e sim para que um grupo possa contribuir com o outro.

Durante a abordagem sobre os movimentos da Terra, pergunte aos estudantes: “Por que um dia tem aproximadamente 24 horas?”, “Como definimos dia?”, “E noite?”. Essas perguntas podem ser debatidas utilizando a figura 5.9. Reforce para os estudantes que as ilustrações são representações muito simplificadas que apresentam algumas limitações. Na figura 5.9, por exemplo, reforce que o tamanho do Sol em relação à Terra, bem como a distância entre eles não estão representadas de forma proporcional. Aproveite essa discussão para avaliar os conhecimentos dos estudantes sobre essa temática, conduzindo assim o seu desenvolvimento.

Um dos gnômons deve ser escolhido pela turma para ficar no local durante o ano todo, permitindo observações por todo o período letivo. Os estudantes deverão ser estimulados a observar as variações da sombra ao longo do ano, registrando suas observações. CAPÍTULO 5 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

A variação – com o passar das horas – da direção e do comprimento da sombra de um gnômon também está relacionada à rotação do planeta. Observe a figura 5.10. Ilustrações: Luiz Rubio/ Arquivo da editora

Sugerimos explicar o movimento de rotação utilizando um globo terrestre. Para isso, coloque-o sobre a mesa e gire-o lentamente em torno de seu eixo imaginário. Em seguida, posicione uma lanterna em frente ao globo terrestre em movimento. Chame a atenção para as áreas iluminadas pela lanterna, mencionando que nessas regiões é dia, enquanto nas não iluminadas, é noite.

movimento de rotação

Nesse momento, reproduza o modelo de um gnômon como o das figuras 5.10 e 5.11, instigando os estudantes a observar a incidência dos raios solares nesse local, bem como a sombra formada.

movimento de rotação

A partir do nascer do Sol (amanhecer), conforme a Terra gira, a sombra do gnômon vai diminuindo. Uma pessoa neste local estaria vendo o Sol ficar cada vez mais alto em relação ao horizonte.

Como a Terra é esférica, a sombra de um gnômon também varia conforme a distância entre o local da observação e a linha do equador. Essa distância é medida em graus e é chamada latitude. A variação ocorre porque o ângulo de incidência dos raios solares na superfície da Terra é diferente em cada latitude. Veja a figura 5.11. Como a Terra tem formato esférico, os raios solares atingem a superfície de forma menos inclinada em regiões próximas à linha do equador.

Pode-se retomar as perguntas do início do capítulo, perguntando em quais países seria noite e em quais seria dia. Estimule os estudantes a imaginar como poderia ser noite em alguns países, e dia em outros, se a Terra não fosse esférica, ou se ela não girasse em torno do próprio eixo.

Mundo virtual

Analisando as respostas dos estudantes é possível fazer uma breve análise do que foi compreendido por eles. Caso julgue necessário, retome conceitos essenciais.

Ilustrações: Luiz Rubio/Arquivo da editora

sentido de rotação

Atividade complementar Duração do dia e da noite Sugerimos esta atividade experimental para a compreensão das diferentes durações do período diurno e noturno em diversos pontos do globo terrestre, utilizando uma fonte de luz e uma bola de isopor para representar da Terra. Esse conteúdo será visto com mais detalhes no 8º ano.

raios solares

ponto B

equador

incidência perpendicular

incidência inclinada

Procedimento Oriente os estudantes a realizar marcações na bola de isopor que representem os hemisférios e a linha do equador. Para facilitar a atividade sugere-se a utilização de um barbante ou fita métrica para marcação.

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Pôr do sol – Museu da Amazônia (Musa) youtu.be/NCzh-HrXcl8 Vídeo do pôr do sol visto da torre de observação do Musa. Acesso em: 18 maio 2018.

ponto A

Material Retroprojetor; bola de isopor – diâmetro de10 cm; palito de churrasco; transferidor; barbante ou fita métrica e alfinetes. (Os estudantes não deverão manipular os alfinetes).

Neste momento, a sombra do gnômon é a menor possível do dia. A partir deste ponto até o entardecer, a sombra vai aumentando gradativamente.

5.10 Modelo de um gnômon fincado na superfície da Terra e uma pessoa olhando para o norte. O Sol estaria ao lado direito da Terra. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

5.11 Observe que, no mesmo instante, a sombra tem comprimentos diferentes no ponto A e no ponto B. Isso ocorre porque os dois pontos estão em latitudes diferentes. Veja no detalhe (que mostra uma lanterna para exemplificar) como a incidência dos raios muda conforme a latitude. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si; as distâncias não são reais. Cores fantasia.)

UNIDADE 1 • O planeta Terra

Em seguida, o palito deve ser inserido na bola de isopor, atravessando-a. Essa etapa deve ser realizada com o auxílio do professor para garantir a segurança e integridade física dos estudantes. Os alfinetes devem ser fixados pelo professor sobre as linhas latitudinais desenhadas na bola de isopor, tendo como referência uma mesma linha longitudinal ao longo da esfera. Com a bola de isopor, proponha a simulação da rotação terrestre utilizando o retroprojetor como fonte de luz (Sol).

A partir da realização dessa atividade pode-se questionar os estudantes se a distância que existe entre o Sol e a Terra pode influenciar na duração do dia e da noite.

Mundo virtual Para maiores informações sobre a atividade proposta, visite o site: <http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=aas_ antigo&cod=_duracaododiaedanoite>. Acesso em: 21 set. 2018.

Orientações didáticas A seção Para saber mais tem o objetivo de contemplar algumas competências gerais e específicas, oferecendo uma oportunidade para o estudante compreender e analisar características, fenômenos e processos relativos ao mundo natural, bem como as relações que se estabelecem entre eles. Utilize a ilustração da figura 5.12 para indicar a posição das linhas do equador e do meridiano de Greenwich. Sugerimos a contextualização do conteúdo do boxe com o cotidiano do estudante. Questione se apenas com mapas ou uma bússola eles conseguiriam chegar a um lugar predeterminado apenas com as coordenadas definidas. Pergunte se eles conseguem imaginar que as estrelas no passado foram as primeiras formas de orientação usadas pelos viajantes; e se todos sabem que com o avanço da tecnologia foram criados meios facilitadores para o ser humano se localizar, como o GPS.

Para saber mais Como localizar um ponto na superfície da Terra? Veja a ilustração a seguir.

Exatamente entre os dois polos, definimos a linha do equador como 0°.

A partir do equador, podemos traçar linhas horizontais, chamadas paralelos, em direção ao norte e ao sul.

A latitude de um ponto na superfície é a distância, em graus, entre esse ponto e o equador. Os polos estão a 90°.

A longitude de um ponto na superfície é a distância, em graus, entre esse ponto e o meridiano de Greenwich.

O meridiano primário (0°), escolhido como ponto de partida para a numeração dos demais meridianos, é o meridiano de Greenwich (pronuncia-se grinuitch). O nome vem do Observatório Real de Greenwich, em Londres (Reino Unido). O meridiano que passa por ele foi adotado como meridiano primário em 1884, em uma conferência internacional. Você vai saber mais sobre meridianos e fusos horários em Geografia.

Ilustrações: Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Podemos traçar linhas verticais, chamadas meridianos, que passam pelos polos e dividem a Terra como os gomos de uma tangerina.

O eixo de rotação da Terra define os polos norte e sul.

5.12 Podemos imaginar linhas sobre uma esfera para indicar a posição de um ponto sobre ela.

Para localizar um ponto na superfície da Terra é necessário um sistema de linhas imaginárias traçadas sobre o globo terrestre ou sobre um mapa, tais como equador, paralelos e meridianos (figura 5.12). Sabendo as coordenadas de um local, você pode desenhar mapas ou traçar trajetórias sobre eles. Veja a figura 5.13. Nesse tipo de mapa, há linhas horizontais e verticais que representam os paralelos e os meridianos. Há muito tempo esse conhecimento é bastante importante para longas viagens, pois, sabendo as coordenadas da origem e do destino, é mais fácil seguir na direção correta. Para navegação em alto-mar, isso é ainda mais importante, pois não é possível ver o continente para usar pontos de referência em terra. Hoje em dia, é muito fácil saber as coordenadas de um local usando o GPS de um smartphone. Pode-se, então, usar um aplicativo que mostra o mapa com as ruas e até traça a rota mais rápida ou mais curta.

Atividade complementar

Divisão dos continentes, paralelos e meridianos 180º

120º O

60º O

0º

60º L

120º L

América Europa Ásia Oceania África Antártida

180º

OCEANO GLACIAL ÁRTICO Círculo Polar Ártico 60º N

30º N Trópico de Câncer

OCEANO ATLÂNTICO

Aguardando mapa

OCEANO PACÍFICO 0º

Equador

Banco de imagens/Arquivo da editora

90º N

OCEANO PACÍFICO

30º S

60º S

Círculo Polar Antártico

Meridiano de Greenwich

OCEANO ÍNDICO Trópico de Capricórnio

Para verificar se os estudantes compreenderam os conceitos relacionados à localização de um ponto na superfície da Terra, proponha como atividade uma adaptação do jogo batalha naval.

Material Canetas; impressões de uma esfera com as linhas verticais e horizontais traçadas.

Procedimento

OCEANO GLACIAL ANTÁRTICO 0

3 080

6 160 km

90º S

5.13

Fonte: elaborado com base em IBGE. Atlas geogr‡fico escolar (versão Web). Disponível em: <https://portaldemapas.ibge.gov.br/ portal.php#mapa2>. Acesso em: 19 set. 2018.

Terra: uma esfera em movimento no espaço • CAPÍTULO 5

Mundo virtual Caso necessite de embasamento para debater esse conteúdo com os estudantes, sugerimos o seguinte link: <http://ciencia hoje.org.br/coluna/das-estrelas-ao-gps/>, onde é tratada a evolução das formas e tecnologias utilizadas pelo ser humano para se orientar. Acesso em: 21 set. 2018.

Organize os estudantes em duplas e distribua uma folha com a impressão de uma esfera que representa a Terra, que já esteja com as linhas paralelas em direção a Norte e Sul, Leste e Oeste traçadas. Nesta impressão peça que eles desenhem a linha do equador e o meridiano de Greenwich com os respectivos ângulos. O jogo será análogo à batalha naval, porém, os estudantes devem se orientar por meio das latitudes e longitudes, além dos pontos cardeais Norte, Sul, Leste e Oeste.

CAPÍTULO 5 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

O movimento de translação da Terra

Utilizando a figura 5.14 explique para o estudante a incidência de luz nos hemisférios norte e sul. Mencione que, quando o polo sul está inclinado na direção do Sol, esse hemisfério é atingido mais diretamente por seus raios do que o hemisfério norte. Isso será trabalhado com mais detalhes no 8º ano, no estudo das estações do ano.

Luís Moura/Arquivo da editora

Se medirmos a sombra da haste de um gnômon em diferentes períodos do ano, sempre no mesmo horário, vamos observar que o tamanho da sombra varia. Por que isso acontece? Além de girar em torno do próprio eixo, a Terra também percorre uma órbita em torno do Sol, em um movimento chamado translação. Para dar uma volta em torno do Sol, a Terra leva cerca de um ano. Veja a figura 5.14.

Deve-se ficar atento para a concepção prévia equivocada que os estudantes podem ter, de que as estações do ano são consequência de um afastamento e de uma aproximação da Terra em relação ao Sol ao longo do ano.

Primavera no hemisfério norte, outono no sul. Verão no hemisfério norte, inverno no sul.

Inverno no hemisfério norte, verão no sul. Outono no hemisfério norte, primavera no sul.

Mundo virtual As estações do ano – Observatório Astronômico Frei Rosário (UFMG) www.observatorio.ufmg. br/pas44.htm Informações e animações sobre estações do ano e movimento aparente do Sol. Acesso em: 18 maio 2018.

5.14 Sequência da trajetória da Terra ao redor do Sol e as estações do ano nos hemisférios norte e sul. Repare que a Terra não está nas quatro posições ao mesmo tempo: essa é apenas uma representação para você entender melhor. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si; as distâncias não são reais. Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Movimento anual do Sol e as estações do ano. Disponível em: <http://astro.if.ufrgs.br/tempo/mas.htm>. Acesso em: 5 nov. 2017.

Caso julgue necessário, explique que no hemisfério norte, durante o outono, ocorre o fenômeno da aurora boreal. Esse fenômeno consiste em descargas de elétrons e prótons emitidos pelo Sol que acabam se chocando com os átomos e moléculas da atmosfera do hemisfério norte. Os estudantes poderão compreender melhor esse fenômeno no 9º ano, depois do estudo dos átomos.

Note que o eixo de rotação da Terra é inclinado em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol. Quais são as consequências disso? Por causa dessa inclinação (de cerca de 23,5 graus), cada hemisfério do globo terrestre fica, alternadamente, mais exposto ao Sol durante uma parte do ano, recebendo uma quantidade maior de luz e calor. Veja ainda na figura 5.14 que, quando o polo sul está inclinado para o Sol, o hemisfério sul é atingido mais diretamente por seus raios do que o hemisfério norte. Por isso, nessa situação, é verão no hemisfério sul, que recebe mais luz e calor que o hemisfério norte, onde é inverno. Perceba também que há duas posições na órbita terrestre em que ambos os hemisférios são iluminados da mesma forma pelos raios do Sol. Em um dos hemisférios será outono: era verão, estava quente, e a temperatura média começa a diminuir. Enquanto isso, no outro hemisfério será primavera: era inverno, estava frio, e a temperatura média começa a aumentar. Nos lugares próximos à linha do equador não há grande diferença no ângulo de incidência dos raios solares ao longo da órbita da Terra. Mas, para latitudes mais distantes do equador, a sombra do gnômon varia bastante de acordo com a estação do ano em que ela é medida: é mais comprida no inverno e mais curta no verão. Veja a figura 5.15.

Mundo virtual

Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Para saber informações sobre as datas e características das estações do ano, consulte o site: <http://www. fiocruz.br/biosseguranca/Bis/ infantil/estacoes-ano.htm>. Acesso em: 21 set. 2018.

Sol

início do verão

vareta (gnômon)

Sol

outono ou primavera

vareta (gnômon) comprimento da sombra ao meio-dia

Sol

Órbita: percurso que um astro realiza em torno do outro.

Você vai aprender mais sobre as estações do ano no 8o ano.

início do inverno

vareta (gnômon) comprimento da sombra ao meio-dia

comprimento da sombra ao meio-dia

5.15 Variação do comprimento das sombras do gnômon ao longo do ano, em estados mais ao sul do Brasil (Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul). (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

UNIDADE 1 • O planeta Terra

Observe também que nos lugares próximos à linha do equador não há grande diferença no ângulo de incidência dos raios solares, conforme a Terra percorre a sua órbita. Por isso nessas regiões não ocorrem grandes variações climáticas ou na duração dos dias ao longo do ano. No Brasil, as diferentes estações do ano são percebidas com maior contraste nas regiões Sul e Sudeste. Nas regiões Norte, Nordeste e Centro-Oeste há menor variação de temperatura entre verão e inverno do que nessas outras regiões.

Orientações didáticas Mundo virtual

A seção Ciência e História tem como objetivo apresentar a ciência inserida no contexto histórico. Nesse caso, foi apresentado um tipo de relógio de sol. Explique que ele funciona como um gnômon, em que uma haste é cravada em um terreno plano para determinar o horário através da sombra formada, os pontos cardeais e as estações do ano. A partir do trabalho com essa seção, pode ser feita, se possível, a atividade proposta na seção Oficina de soluções, ao final deste capítulo.

Centro de Divulgação da Astronomia – Observatório Dietrich Schiel (USP) www.cdcc.usp.br/cda Palestras e textos explicativos de Astronomia. Acesso em: 18 maio 2018.

Ciência e História

Sugere-se que pergunte aos estudantes se eles imaginam como ocorreu a evolução do relógio. Se eles conseguem elencar todos os modelos históricos desde o primeiro até os mais atuais. É de suma importância que os assuntos tenham alguma relação com o cotidiano do estudante, para que ele consiga compreender os conteúdos previstos.

Mundo virtual Caso precise de fundamentação teórica para elencar os modelos históricos, sugerimos o seguinte site: <http://efisica.if.usp.br/me canica/ensinomedio/tempo/ evolucao_relogios/>. Acesso em: 21 set. 2018.

Sheila Terry/SPL/Latinstock

Imagine que você não possua um relógio, mas tenha um compromisso marcado para as 15 horas. Como faria para não se atrasar? A necessidade de medir o tempo levou o ser humano a desenvolver os relógios. Há cerca de 3 500 anos, os egípcios, por exemplo, perceberam que podiam aproveitar o movimento aparente do Sol durante o dia. Eles notaram que o caminho do Sol, desde a manhã até o entardecer, poderia ser usado para acompanhar a passagem do tempo. Os egípcios observaram que, se fincassem uma vareta no chão, a sombra dela mudaria de posição ao longo do dia, enquanto estivesse claro. Eles marcaram as posições das sombras a cada hora do dia e depois, toda vez que queriam saber as horas, era só observar a sombra formada. O povo do Egito antigo também foi o primeiro a dividir o período entre o nascer e o pôr do sol em 12 partes iguais. Os egípcios fizeram o mesmo com a noite, dividindo esse período em 12 partes iguais. Assim começou a surgir o dia de 24 horas. Relógios solares (veja a figura 5.16) foram utilizados em muitas partes do mundo, como na China e na Grécia. A observação do céu sempre foi uma fonte de informações importante para todas as sociedades. Os fenômenos que se repetiam – como o dia e a noite, as estações do ano, as fases da Lua, assim como a posição das constelações – ajudavam as sociedades a se orientar em suas viagens, 5.16 Relógio de sol horizontal. A haste a prever a estação das chuvas e a identificar o melhor período para a do relógio de sol é um gnômon. colheita, por exemplo. As comunidades indígenas dos tupis-guaranis, por exemplo, que vivem no Brasil e em outros países da América do Sul, utilizam até hoje um gnômon. Eles observam a sombra de uma haste cravada em um terreno plano para determinar os pontos cardeais e as estações do ano. Além de observarem o movimento aparente do Sol e o padrão dos dias, os povos antigos também notavam fenômenos como os eclipses. Desde o ano 600 a.C., os gregos já imaginavam que os eclipses estavam relacionados, de alguma forma, com as sombras da Terra e da Lua. Também anotaram exatamente quanto tempo se passava entre os eclipses e, com isso, aprenderam a prever quando eles iam acontecer. O mais antigo método de calcular um eclipse foi criado pelo filósofo grego Tales de Mileto (624-546 a.C.). Veja a figura 5.17. Ele previu a chegada de um eclipse que deve ter ocorrido no dia 28 de maio de 285 a.C.

Alistair Scott/Shutterstock/Glow Images

O relógio de sol e os eclipses

5.17 Ilustração feita no século XIX do filósofo grego Tales de Mileto (624 a.C.-546 a.C.), que criou o método mais antigo de calcular a chegada de um eclipse.

Terra: uma esfera em movimento no espaço • CAPÍTULO 5

CAPÍTULO 5 - MANUAL DO PROFESSOR

ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Aplique seus conhecimentos

1 O que é o eclipse lunar? Por que esse fenômeno é considerado uma das evidências de que a Terra é esférica? 2 Quando navegavam em direção ao litoral, os marinheiros viam primeiro o topo das montanhas e das construções mais altas, antes de ver as planícies e casas, por exemplo. Como você explica isso? Ilustranet/Arquivo da editora

1. O eclipse lunar é um fenômeno que ocorre quando a Terra fica entre o Sol e a Lua, e esta passa pela sombra da Terra. Durante esse tipo de eclipse podemos observar a sombra de borda circular da Terra na Lua. 2. A explicação é a esfericidade da Terra: se ela fosse plana, tanto as partes altas como as partes baixas seriam avistadas ao mesmo tempo. 3. a) O movimento de rotação da Terra. b) Devido ao formato aproximadamente esférico da Terra e ao movimento de rotação em torno do próprio eixo, o Sol ilumina a Terra de forma desigual. Assim, enquanto o Sol ilumina uma parte da Terra, a outra não recebe sua luz. 4. Porque esse desenvolvimento tecnológico possibilitou, por exemplo, a obtenção de imagens da Terra vista do espaço. Essas imagens mostram que a Terra é aproximadamente esférica. 5. a) A sucessão dos dias e das noites é explicada pelo movimento de rotação do planeta. b) As estações do ano são explicadas pelo movimento de translação. 6. a, c, e, f. 7. Esses satélites movimentam-se acompanhando a rotação da Terra, levando 24 horas para dar uma volta completa em torno do planeta. Por isso, parecem parados em relação à Terra. 8. Por causa do movimento de rotação da Terra, o Sol parece se mover no céu de leste para oeste. Esse movimento aparente faz com que a sombra produzida pela vara se modifique, sendo mais longa pela manhã, reduzindo seu tamanho até o meio do dia e voltando a se alongar até o pôr do sol.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

5.18

3 O Sol nasce no lado leste, cruza o céu e se põe no lado oeste. a) O que causa esse movimento aparente diário? b) Quando o Sol se põe no Brasil, ele nasce em outras regiões do mundo. Por que esse fato é uma evidência de que a Terra é aproximadamente esférica e não plana? 4 Por que o desenvolvimento de tecnologias possibilitou ao ser humano ter mais evidências sobre o formato esférico da Terra? 5 Você aprendeu que a Terra tem dois movimentos: rotação e translação. a) Que movimento explica a sucessão dos dias e das noites? b) Que movimento explica a sucessão de estações do ano? 6 No caderno, indique as afirmativas verdadeiras. a) A variação do comprimento da sombra do gnômon ao longo do dia é menor nas regiões próximas ao equador do que em regiões mais distantes. b) As estações do ano são explicadas porque no verão a Terra está mais próxima do Sol do que no inverno. c) O movimento de translação da Terra leva cerca de um ano para se completar. d) A quantidade de luz do Sol que chega à Terra é a mesma em todos os pontos da superfície dela. e) Quando o polo norte está inclinado para o Sol, o hemisfério norte recebe mais luz do que o sul. f) No outono ou na primavera, ambos os hemisférios são iluminados da mesma forma pelo Sol. 7 Alguns satélites artificiais usados em telecomunicações giram em torno da Terra com velocidade de cerca de 11 100 quilômetros por hora, a uma altitude de 35 900 quilômetros acima do equador. Por que você acha que esses satélites, chamados geoestacionários, parecem estar parados no espaço em relação à Terra? 8 Um relógio de sol pode ser feito com uma vara presa ao chão. Como a sombra produzida por essa vara varia ao longo do dia? 9 O Rio de Janeiro é uma cidade conhecida por ser bastante quente, sobretudo nos meses de dezembro, janeiro e fevereiro. Para se proteger do sol nesses meses, é comum que as pessoas procurem sombras de árvores. O tamanho dessas sombras é sempre igual ao longo do ano? Por quê? 96

ATIVIDADES

9. Não, o tamanho das sombras varia ao longo do ano. Isso ocorre porque, em virtude do movimento de translação e do eixo inclinado da Terra, no verão os raios solares incidem de maneira mais perpendicular, produzindo sombras mais curtas, considerando observações feitas no mesmo horário; no inverno a incidência é mais inclinada, produzindo sombras mais longas.

41 AM

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas

10 Uma menina estava na praia no litoral Sul do Brasil e queria saber se já era hora de voltar para casa. a) Se ela tivesse de voltar para casa apenas no final do dia, como deveria prever que estaria a sombra de seu guarda-sol: mais curta ou mais longa do que a sombra formada ao meio do dia? b) Na mesma praia e no mesmo horário, em que época do ano você espera ver uma sombra maior: no verão ou no inverno? Por quê?

Aplique seus conhecimentos 10. a) No final do dia a sombra deve ser mais longa do que ao meio do dia. Quanto mais baixo estiver o Sol em relação ao horizonte, maior será a sombra projetada pelo guarda-sol. b) Por causa da inclinação do eixo da Terra, em regiões mais afastadas do equador, a sombra terá maior comprimento no inverno e será mais curta no verão. Isso ocorre nessas regiões porque no inverno a luz do Sol incide mais obliquamente que no verão, quando a luz é mais direta. 11. Porque eles também têm uma forma esférica e movimentos de rotação em torno de seu eixo.

Macrovector/Shutterstock

11 Você já deve ter ouvido falar de Mercúrio, Vênus, Marte, Saturno, Urano e Netuno. São planetas que, juntamente com a Terra, fazem parte do Sistema Solar, com órbitas ao redor do Sol, e que têm uma forma esférica, assim como a Terra. Você vai estudar esses planetas no 9º ano. Observe a figura 5.19 e elabore uma hipótese para explicar por que esses planetas também têm dias e noites. Netuno

Saturno Urano

Marte Vênus Júpiter

Terra

Mercúrio

Sol

5.19 Representação artística do Sol e dos planetas do Sistema Solar. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si; as distâncias não são reais. Cores fantasia.)

Investigue

Faça uma pesquisa sobre o item a seguir. Você pode pesquisar em livros, revistas, sites, etc. Preste atenção se o conteúdo vem de uma fonte confiável, como universidades ou outros centros de pesquisa. Use suas próprias palavras para elaborar a resposta. • O que é ano bissexto e por que ele acontece? De olho nos quadrinhos

A tirinha abaixo, do personagem Hagar, o Horrível, retrata com humor o modo como o formato da Terra era percebido pela maioria das pessoas na Europa até o século XVI.

Fonte: Folha de S.Paulo.

5.20

a) Com base em qual observação Hagar considera que a Terra é plana? b) Imagine que um amigo seu viu na internet vídeos que defendem que a Terra é plana e agora duvida que o planeta seja esférico. Como você faria para convencer seu amigo de que a Terra é redonda? ATIVIDADES

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De olho nos quadrinhos As atividades com quadrinhos são interessantes por trabalharem interpretação de imagens associadas a textos curtos. Trata-se de uma boa oportunidade para o desenvolvimento da competência geral associada a valorizar diversas manifestações artísticas e culturais. a) Hagar observa o horizonte e não vê a curvatura que ele esperaria ver se a Terra fosse redonda.

Ano bissexto é o ano ao qual é acrescentado mais um dia no calendário (fevereiro passa a ter 29 dias, em vez de 28), ficando o ano com 366 dias, em vez de 365 dias. Esse acréscimo ocorre, em geral, a cada quatro anos e acontece porque a Terra leva cerca de 365 dias e 6 horas para dar uma volta em torno do Sol. Então, essas 6 horas são acumuladas e, a cada quatro anos, somam 24 horas, ou um dia, para fazer a compensação. O período de translação da Terra é de 365, 5 h, 48 min e 46 s. Acrescentando um dia a cada 4 anos, iria se acumulando um erro. No calendário gregoriano, que é o que utilizamos (adotado desde 1582), o ajuste é mais preciso: anos múltiplos de 4 são bissextos, com exceção dos anos que são divisíveis por 100, mas que não são divisíveis por 400 (por exemplo, 1600 e 2000 foram anos bissextos, mas 1700, 1800 e 1900 não foram).

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b) Entre os argumentos, podemos destacar: imagens da Terra vista do espaço, a observação de navios partindo ou chegando de portos, a sombra da Terra na Lua durante um eclipse, as viagens de volta ao mundo e a sombra de um gnômon em diferentes latitudes.

CAPÍTULO 5 - MANUAL DO PROFESSOR

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OFICINA DE SOLUÇÕES

Orientações didáticas Oficina de soluções Os relógios de sol possuem basicamente duas partes: um gnômon, que irá projetar a sombra, e um mostrador, no qual a sombra é projetada e onde está a marcação das horas.

Contando o tempo

Há vários tipos de relógio de sol. O de construção mais simples é do tipo obelisco, pois nele o gnômon é apenas uma haste fincada na vertical e o mostrador é feito no próprio chão. No entanto, nesse tipo de relógio, a marcação das horas no mostrador é mais complicada de ser feita. Como explicado no capítulo, a trajetória do Sol no céu muda ao longo do ano e, por esse motivo, a direção da sombra em determinada hora não será a mesma.

Isso acontece porque a posição do Sol no céu muda com o passar das horas. Por causa da rotação da Terra, vemos, todos os dias, o Sol nascer próximo ao leste, cruzar o céu ao longo do dia e então se pôr próximo ao oeste. Isso faz com que as sombras geradas pelos objetos que bloqueiam parte dos raios do Sol mudem de tamanho e orientação ao longo de um dia. Esse fenômeno possibilita usar a sombra dos objetos para saber qual é o momento do dia.

Mario Kanno/Arquivo da editora

Você já reparou que em alguns momentos do dia a sua sombra é bastante comprida, e em outros ela é mais curta? Como as sombras se formam? Por que elas se modificam ao longo do dia?

Construindo um rel—gio de sol

Uma maneira de resolver esse problema é inclinar o gnômon, apontando-o para o polo celeste. Assim, a direção da sombra, em determinado horário, será praticamente a mesma ao longo do ano. Esse é o tipo mais comum de relógio solar: com o mostrador plano na horizontal e com o gnômon inclinado, semelhante ao relógio da fotografia da página 98 e ao modelo ilustrado na página 99.

Para que um relógio de sol funcione bem, é preciso estar bem atento a dois fatores:

1 a latitude do lugar onde ele será

instalado; 2 a direção norte-sul geográfica.

lamy/Fot oarena

Você sabe explicar por que esses fatores são tão importantes?

Uma maneira de fazer as marcas no mostrador é consultar um relógio comum e, a cada hora, marcar a posição da sombra. Mas também é possível calcular a posição dessas marcas, desenhar o mostrador no computador e então imprimir. A marca do meio-dia solar deve estar alinhada com o eixo norte-sul geográfico. A partir dela, o ân-

UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR

Você já viu um relógio de sol? Sabe se existe um relógio de sol no seu município? Veja a seguir dois exemplos de relógios de sol com características diferentes.

ss ne/Futura Pre

O que já existe?

Frankie Marco

E como fazer a marcação das horas nesse tipo de relógio? A cada hora que passa, o Sol percorre 15º no céu. No entanto, a direção da sombra projetada no mostrador plano não segue esse padrão uniforme. Além disso, essa relação entre direção da sombra e hora do dia também varia conforme a latitude (apenas nos polos a direção dessa sombra muda 15º a cada hora, assim como a posição do Sol no céu).

Steven Ch adwick/A

Essa inclinação do gnômon é equivalente à latitude do local. É interessante notar que essa inclinação faz o gnômon ficar paralelo ao eixo de rotação da Terra. Relógio de sol em Natal (RN), 2015.

Para construir um relógio de sol equatorial, como o da foto acima localizado em Toronto, no Canadá, é necessário inclinar seu mostrador conforme a latitude do local.

OFICINA DE SOLUÇÕES

gulo das outras marcas pode ser calculado com as seguintes fórmulas, que usam tangente, seno e arcotangente:

cálculos ou sobre as marcas no mostrador do relógio,consulte o professor de Matemática.

a 5 tan [15 ? (12 2 Hora)] b 5 sen (Latitude) ângulo 5 arctan (a ? b) Para cidades com latitude 15º (próximo à latitude Brasília), os cálculos resultam em marcas das horas a partir do meio-dia com os seguintes ângulos: 4º, 8º, 15º, 24º, 44º e 90º. Se tiver dúvidas sobre os

É importante ressaltar que esse mostrador indica o meio dia-solar e outras horas em relação a ele. É preciso fazer um ajuste para que a marcação indique a hora convencional do fuso horário do local. Para isso, é preciso saber a longitude do local. Os valores ajustados podem ser calculados na página: <http://www.ghiorzi.org/relogio.htm>. Acesso em: 22 out. 2018.

Como funciona um relógio de sol? Assim como os relógios de ponteiro, relógios de sol apresentam um mostrador, com um ponteiro que indica as horas. Entretanto, em vez de usar um ponteiro que gira, os relógios de sol têm um bastão ou placa, chamado gnômon. Sob a luz solar, o gnômon projeta uma sombra sobre o mostrador, indicando a hora. Essa sombra vai mudando de tamanho e posição ao longo do dia. Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si.

Orientações didáticas Consulte

Estimule os estudantes a pensar em lugares diferentes para a instalação do relógio de sol, dando preferência a lugares onde passam muitas pessoas, que podem se interessar pelo trabalho. Promova uma conversa entre os estudantes, para que escolham modelos diferentes para construir e, se possível, organize um dia de apresentação, no qual os grupos compartilhem o que aprenderam.

Saiba mais sobre a história dos relógios de sol e como eles funcionam. • Relógio de sol da USP http://stoa.usp.br/cienciacultura/ weblog/83753.html • Como foi criado o relógio de sol? http://chc.org.br/acervo/como-foicriado-o-relogio-de-sol • Experimentando um relógio de sol http://chc.org.br/acervo/ experimentando-um-relogio-de-sol Acessos em: 17 out. 2018.

Durante o esboço do projeto, oriente os estudantes a fazer buscas na internet. Há sites explicando como fazer o mostrador, por exemplo. Tome cuidado com sites com conteúdo muito simplificado, pois o resultado pode não ser satisfatório.

Os materiais aqui representados são uma simples sugestão. Vocês poderão propor outros.

Mario Kanno/Arquivo da editora

O gnômon mais comum é uma haste com a mesma inclinação da latitude do local e alinhado com o eixo norte-sul. Se os estudantes forem usar bússola, é preciso descontar a declinação magnética do local, que pode ser encontrada na internet. Como já foi dito, os relógios de sol em geral precisam de algum ajuste para a latitude local: ou no gnômon ou no mostrador. Nos relógios com obelisco simples, a direção da sombra varia ao longo do ano e é preciso fazer marcações pelo menos a cada mês.

Propondo uma solu•‹o Na prática Com os colegas, monte um relógio de sol. Primeiro, escolham um dos tipos de relógio: • Relógio de sol público usando – como gnômon – objetos ou construções já existentes. • Relógio de sol móvel. Em seguida, esbocem o projeto e planejem sua construção. Vocês devem pensar também no tempo que terão de dedicar a fazer as inscrições do mostrador.

Agora, utilizem as perguntas a seguir para organizar suas ideias e guiar a implementação da proposta. 1. Que recursos e materiais são necessários? Como será feita a divisão de tarefas no grupo? 2. Como será o gnômon? Se for móvel, como posicioná-lo? 3. Como alinhar o relógio com o eixo norte-sul? 4. O relógio proposto serve para qualquer latitude? Ele funcionará o ano todo?

1. Quais foram as dificuldades em

Nos relógios com o gnômon ou com o mostrador inclinado, ajustados para a latitude do local, a marcação das horas feita em um dia valerá, aproximadamente, para todo o ano.

montar o relógio de sol? Como elas foram superadas? 2. O mostrador indica as horas corretamente? Por quê? 3. Após a implementação da invenção, o resultado foi como o esperado? 4. Quais os pontos fortes e os fracos do instrumento desenvolvido? De que maneira poderiam melhorá-lo? 5. O que vocês aprenderam com essa experiência?

OFICINA DE SOLU‚ÍES

CAPÍTULO 5 - MANUAL DO PROFESSOR

Vitormarigo/Shutterstock

Objetivos da unidade Nesta unidade, serão estudados os diferentes tipos celulares e os demais níveis de organização dos seres multicelulares. Apresentaremos os diferentes sistemas, desenvolvendo a habilidade de deduzir que a estrutura, a sustentação e a movimentação dos animais resultam da interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso. Trabalharemos os sistemas nervoso e sensorial como forma de compreender como funcionam as drogas psicoativas e as lentes corretivas para problemas na visão.

Pessoa se equilibrando sobre fita elástica na cidade do Rio de Janeiro (RJ). A prática desse esporte exige força, equilíbrio e rapidez para reagir à movimentação da fita e manter-se em pé sobre ela.

Principais conceitos da unidade Célula, organelas celulares, microscópio, níveis de organização, tecido, órgão, sistemas, neurônios, impulso nervoso, sistema nervoso, substâncias psicoativas (drogas), olhos e outros órgãos dos sentidos, lentes, sustentação e movimentação do corpo, músculos, esqueleto, ossos.

Principais competências gerais da BNCC abordadas 2. Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas. 4. Utilizar diferentes linguagens – verbal (oral ou visual-motora, como Libras, e escrita), corporal, visual, sonora e digital –, bem como conhecimentos das linguagens artística, matemática e científica, para se expressar e partilhar informações, experiências, ideias e sentimentos em diferentes contextos e produzir sentidos que levem ao entendimento mútuo. 8. Conhecer-se, apreciar-se e cuidar de sua saúde física e emocional, compreendendo-se na diversidade humana e reconhecendo suas emoções e as dos outros, com autocrítica e capacidade para lidar com elas.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

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Principais competências específicas da BNCC 4. Avaliar aplicações e implicações políticas, socioambientais e culturais da ciência e de suas tecnologias para propor alternativas aos desafios do mundo contemporâneo, incluindo aqueles relativos ao mundo do trabalho.

7. Conhecer, apreciar e cuidar de si, do seu corpo e bem-estar, compreendendo-se na diversidade humana, fazendo-se res-

peitar e respeitando o outro, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza e às suas tecnologias. 8. Agir pessoal e coletivamente com respeito, autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza para tomar decisões frente a questões científico-tecnológicas e socioambientais e a respeito da saúde individual e coletiva, com base em princípios éticos, democráticos, sustentáveis e solidários.

Orientações didáticas

UNIDADE Vida:

Respostas das questões de sensibilização nas Orientações didáticas.

Inicie o trabalho com a unidade realizando, junto com os estudantes, a leitura da imagem de abertura. Pergunte, por exemplo, se reconhecem o local em que a fotografia foi tirada, quais são os componentes vivos e não vivos que aparecem, e quais camadas da Terra podem ser observadas. Em seguida, foque a atenção à pessoa que está se equilibrando sobre a corda, reforçando que é essencial utilizar equipamentos de segurança para a prática de esportes de maneira geral. Peça aos estudantes que se imaginem no lugar da pessoa e expliquem como conseguiriam se equilibrar sobre a corda; quais partes do corpo poderiam estar comandando a ação; o que eles provavelmente estariam sentindo no momento.

interação com o ambiente

A interação dos organismos com o ambiente é necessária para sua sobrevivência. Identificar cheiros e sons que podem representar perigo são formas de perceber mudanças ambientais que permitem reagir a elas. Na maioria dos animais, a percepção do ambiente é possível pela interação entre sistemas de órgãos e substâncias que, em conjunto, atuam na manutenção de todas as funções que mantêm vivos esses organismos.

É possível, ainda, pedir aos estudantes que imaginem como seria se equilibrar sobre a corda em outras situações: com os olhos fechados; com apenas uma das pernas; com os dois braços encostados no corpo ou abertos; com um braço levantado e outro encostado no corpo; etc. O intuito é que os estudantes conheçam melhor seu corpo e percebam que as suas partes funcionam de forma integrada, ainda que sejam estudadas de forma separada. Pergunte, também, se realizam alguma atividade física regularmente e se consideram essa atividade importante. Essa discussão auxilia no desenvolvimento da competência geral da BNCC relativa ao conhecimento, apreciação e cuidado de si.

14 Como você cuida de sua saúde? De que formas a ciência pode ajudar as pessoas a manter ou a recuperar a saúde? 24 Quando comparamos as características dos seres humanos, percebemos que cada um de nós é único. Apesar disso, muitas pessoas ainda sofrem com o preconceito. Produza um desenho ou tire uma fotografia para representar a importância do respeito à diversidade e do combate ao preconceito.

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Questões de sensibilização

1 Discuta com os estudantes sobre as características das pesquisas científicas e cite algumas de suas aplicações, sobretudo, na área da saúde. Ao longo do estudo de Ciências, vamos explorar tecnologias e descobertas, mas neste momento é interessante que o estudante reflita e valorize a pesquisa científica como forma de produção de conhecimento que pode criar alternativas aos desafios do mundo contemporâneo.

2 O estudante pode refletir sobre os preconceitos que talvez já tenha sofrido e sobre aqueles que possa ter. As imagens produzidas por eles podem ser compartilhadas com a comunidade escolar com o objetivo de comunicar experiências, ideias, sentimentos e valorizar o respeito à diversidade. Conforme disponibilidade, esta atividade pode ser realizada junto com o professor de Arte.

Durante a discussão da questão 2 proposta nesta página, fique atento a qualquer tipo de manifestação preconceituosa. Incentive pontos de vista e argumentos que considerem e respeitem a diversidade de pensamento e de características que existem entre as pessoas. O trabalho com esta questão estimula o desenvolvimento da competência geral referente ao exercício da empatia, do diálogo, da resolução de conflitos e da cooperação, de modo que os estudantes possam se fazer respeitar e promovam o respeito ao outro sem preconceitos de qualquer natureza.

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

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6 CAPÍTULO

Neste capítulo, será apresentada a célula como unidade estrutural e funcional dos organismos. Serão estudadas algumas de suas principais características e elementos básicos. O estudo geral de vários tipos de organismos deve ajudar o estudante a reconhecer que alguns deles podem ser formados por muitas células organizadas; enquanto outros são formados por uma única célula, capaz de realizar todas as funções daquele organismo. Para possibilitar o estudo dos microrganismos, veremos ainda o funcionamento do microscópio e sua importância para a compreensão da vida.

A célula

Dr. Gopal Murti/SPL/Latinstock

Objetivos do capítulo

Habilidade da BNCC abordada EF06CI05 Explicar a organização básica das células e seu papel como unidade estrutural e funcional dos seres vivos.

Orientações didáticas A imagem de abertura e as perguntas do boxe A questão é... são ferramentas importantes para verificar os conhecimentos prévios dos estudantes sobre os temas que serão desenvolvidos ao longo deste capítulo. Pergunte aos estudantes o que está sendo retratado na figura 6.1 e quais estruturas das células eles conseguem reconhecer; mostre o limite entre uma célula e outra e chame a atenção para o núcleo. Neste primeiro momento, é interessante fazer analogias de tamanhos para que os estudantes percebam o quão pequenas são as estruturas que serão estudadas, sendo necessários equipamentos adequados para a observação.

6.1 Células da mucosa da boca vistas ao microscópio óptico (aumento de cerca de 5 910 vezes; coloridas artificialmente).

Você já pensou sobre o que acontece com seu corpo quando você fica resfriado? Nosso corpo não funciona normalmente quando está doente: ficamos indispostos, sentimos dores, o apetite é alterado, entre outras reações. Por que será que isso acontece? Há cerca de trezentos anos os cientistas descobriram algo surpreendente: os seres vivos são formados por pequenas estruturas vivas, as células. Veja a figura 6.1. É o trabalho conjunto dessas unidades estruturais que possibilita todas as atividades que os seres vivos realizam. Estudando as células, os pesquisadores descobriram que, quando há problemas em seu funcionamento, o corpo pode adoecer. O estudo dessas pequenas estruturas nos ajuda, portanto, a compreender melhor a origem das doenças e a cuidar melhor da nossa saúde. As descobertas sobre as características e os mecanismos de funcionamento das células acabaram também facilitando a pesquisa de novos medicamentos e tecnologias. Vamos conhecer agora como é o funcionamento das células.

Sequência didática No Material Digital do Professor que compõe esta coleção você encontra a sugestão de Sequência Didática 2 do 2º bimestre, “Célula: a base organizacional da vida”, que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

A quest‹o Ž... » Você já sabia da existência das células? Como podemos verificar se elas existem? » O que há no interior de cada célula? » Como uma única célula dá origem a todas as células do nosso corpo?

UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Respostas para A questão é... Resposta pessoal. Embora a maioria das células seja invisível a olho nu, elas podem ser visualizadas com o auxílio de microscópios. Nas células podem ser encontradas várias estruturas como a membrana plasmática, o núcleo, o citoplasma, e diversas organelas: mitocôndrias, cloroplastos, vacúolos de suco celular, entre outras. O zigoto (ou célula-ovo) se divide várias vezes, originando todas as células do corpo.

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Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

Orientações didáticas

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Multicelular: vem do latim multi, que significa “muitos”, + celular.

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Explique que, para visualizar uma célula, é necessário o auxílio de um microscópio. Utilize as figuras 6.2 e 6.3 para mostrar que as células possuem diferentes formatos. Caso haja laboratório de Ciências ou microscópio na escola, é interessante montar algum material em lâmina para que observem. Se for possível realizar essa atividade com os microscópios, utilize um material vegetal para que os estudantes percebam que as plantas também apresentam células, como mostrado na figura 6.3.

O nome científico identifica uma espécie independentemente do idioma de um texto. Você já leu sobre isso no capítulo 4 e aprenderá mais no 7o ano, quando estudarmos os grupos de seres vivos.

ESG/Arquivo da editora

Claude Nur idsa ny &

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Verifique o conhecimento prévio dos estudantes sobre as células, fazendo questionamentos como: “Você já viu uma célula?”; “Como ela é?”; “As plantas têm células?”; “Todos os seres vivos são formados por células?”; “As células são todas iguais?”; “As bactérias têm/são células?”. Em seguida, peça aos estudantes que desenhem no caderno uma célula qualquer, do jeito que imaginam que seja. É provável que eles desenhem uma célula redonda com um núcleo redondo no meio, como um ovo. Explique que essa é uma representação simplificada da célula e em apenas duas dimensões. Pergunte, então, como seria uma representação tridimensional e vá anotando as ideias dos estudantes na lousa enquanto debatem. Se julgar interessante, estimule os estudantes a produzir modelos tridimensionais com base no desenho bidimensional feito no caderno.

6.3 Ramo de elódea (Egeria densa; folhas com 1 cm a 4 cm de comprimento) e células dessa planta vistas ao microscópio óptico (aumento de cerca de 400 vezes). A célula • CAPÍTULO 6

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Texto complementar - Microscópio mapeia canais em células vivas [...] Uma técnica criada pelo pesquisador Ricardo de Sousa Pereira permite que o aparelho, instalado no laboratório do Departamento de Parasitologia, mapeie a superfície de células vivas e identifique com precisão os pontos nos quais ocorrem, por exemplo, fenômenos como a entrada e a saída de íons de cálcio. [...]

Segundo Pereira, as informações obtidas [...] permitirão desenvolver medicamentos mais eficazes, pois terão atuação bem localizada: os bloqueadores de cálcio só deverão agir nos canais de cálcio das células, por meio dos quais o mineral atravessa a membrana celular – o que implica alto grau de eficiência no bloqueio à entrada excessiva do mineral nas células. Outra vantagem é a quase ausência de efeitos colaterais, [...].

REVISTA PESQUISA FAPESP. Microscópio mapeia canais em células vivas. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2001/01/01/microscopio-mapeia-canais-em-celulas-vivas/>. Acesso em: 20 set. 2018.

CAPÍTULO 6 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Para medir elementos tão pequenos quanto a célula, os cientistas criaram unidades de medida menores que o milímetro. Uma das mais usadas é o micrometro, que corresponde à milésima parte do milímetro. A maioria das células humanas mede de 8 a 130 micrometros (ou de 0,008 a 0,13 milímetro). Veja a figura 6.4. Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Não é necessário entrar em detalhes sobre todas as organelas da célula. Nesse momento, é fundamental apenas que os estudantes do 6º ano compreendam que a célula é a unidade funcional e estrutural dos seres vivos e que apresenta dentro dela estruturas ainda menores, com diferentes funções, desenvolvendo a habilidade EF06CI05 . Assim, depois de apresentar os tipos celulares e algumas das funções das principais organelas, peça aos estudantes que desenhem duas células (uma animal e outra vegetal) dando ideia de uma representação tridimensional com as seguintes organelas: núcleo, membrana plasmática, mitocôndria, citoplasma, cloroplasto, parede celular e vacúolo de suco celular.

hemácia (célula vermelha do sangue) 8 µm

espermatozoide 60 µm de comprimento óvulo 130 µm

célula da pele 30 µm

Fonte: elaborado com base em SILVERTHORN, D. U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed. 2017, p. 62.

ameba 500 µm

6.4 Representação em escala da dimensão (em micrometros) de algumas células humanas em comparação a uma ameba. (Elementos representados em tamanhos proporcionais entre si. Cores fantasia.)

À medida que progrediam os estudos sobre a célula, descobriu-se que ela se alimenta, cresce e realiza as diversas funções fundamentais para a manutenção da vida. A célula passou então a ser considerada a menor parte viva de um organismo: a unidade estrutural e funcional da vida. O ramo da Biologia que estuda as células é denominado Citologia.

Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Para uma cidade funcionar corretamente, é necessário que a distribuição de alimentos, o sistema de transportes, o fornecimento de energia, a remoção do lixo, o sistema de saúde e muitos outros serviços estejam em harmonia. Algo semelhante ocorre com a célula: ela é formada por diversas partes, que funcionam em conjunto e a mantêm viva. Veja na figura 6.5 esquemas de uma célula animal e de uma célula vegetal e de algumas de suas estruturas. Lembre-se de que as células são microscópicas. Nas representações, uma parte das células foi cortada para mostrar seu interior.

célula animal

núcleo

mitocôndria mitocôndria

membrana plasmática

vacúolo de suco celular

cloroplasto parede celular

Mundo virtual

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

6.5 Esquema de uma célula animal e de uma célula vegetal. Elas estão representadas como se tivessem sido cortadas ao meio para a visualização das estruturas internas. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

célula vegetal

citoplasma

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Citologia: vem do grego kytos, que significa “célula”; e logos, “estudo”.

Por dentro da cŽlula

Após desenharem, proponha que troquem o desenho com um colega. Assim que receberem o desenho, devem identificar as estruturas e verificar se foram colocadas corretamente em cada um dos tipos de célula. Caso tenham dúvida ou percebam que houve algum problema, diga para comunicarem ao colega de forma respeitosa, justificando como perceberam o erro, perguntando, por exemplo, como a célula fará a função sem a organela faltante. Integrando Ciências a Matemática, os estudantes podem calcular quantas vezes o modelo que eles construíram é maior do que a célula real. Por promover a integração de diferentes linguagens e conhecimentos de outras áreas, essa atividade contempla uma das competências gerais da BNCC.

Para mais informações sobre a visualização das células e do mundo microscópicos, consulte o material disponível em: <http://www. genoma.ib.usp.br/sites/de fault/files/parte4_63-73.pdf>. Acesso em: 18 out. 2018.

O símbolo do micrometro é µm. “µ” (mi) é uma letra grega e é usada para indicar a milionésima parte da unidade a que é anexada, o metro; e “m” é o símbolo do metro.

Fontes: elaborado com base em GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de fisiologia médica. 12. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. p. 13; RAVEN, P. H. et al. Biology of Plants. 8. ed. Nova York: W. H. Freeman and Company, 2013. p. 44.

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UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

45 AM

A membrana plasmática é uma película que envolve a célula e, entre outras funções, regula o que entra nela e o que sai dela. Os nutrientes, o oxigênio e as substâncias que são eliminados pela célula passam sempre pela membrana, que funciona como uma espécie de portão, possibilitando a passagem de certas substâncias e impedindo a de outras. Na célula vegetal, a membrana plasmática é envolvida pela parede celular, que é rígida e participa da sustentação da célula. Entre a membrana plasmática e o núcleo encontra-se o citoplasma. Ele contém um material gelatinoso formado por água, sais minerais e outras substâncias. Nessa região ocorrem diversas transformações químicas fundamentais para a vida das células e dos organismos. Além disso, nele se encontram as organelas, que realizam diversas funções dentro da célula. A mitocôndria, por exemplo, é a organela que obtém energia dos nutrientes utilizando o gás oxigênio. Ela está presente tanto nas células dos animais quanto nas células dos vegetais, e, graças à sua atuação, esses seres vivos obtêm energia para realizar suas atividades. Nas células das plantas encontra-se ainda o vacúolo de suco celular, uma cavidade cheia de líquido, que armazena sais, açúcares, proteínas e, principalmente, água. Há também os cloroplastos, organelas de cor verde que contêm o pigmento clorofila e realizam a fotossíntese. Essas duas organelas e a parede celular não estão presentes na célula animal. O núcleo é uma espécie de “centro de controle” das atividades da célula. É nesse compartimento que se encontra uma substância chamada ácido desoxirribonucleico, conhecida pela sigla DNA (do inglês deoxyribonucleic acid). O DNA estrutura-se em fios microscópicos que, por sua vez, organizam-se nos cromossomos. A figura 6.6 representa um cromossomo que se desenrola até mostrar seu DNA.

Orientações didáticas

Citoplasma: vem do grego kytos, que significa “célula”; e plasma, “aquilo que dá forma”.

Seguindo o encaminhamento da página anterior, estimule os estudantes a apresentar os desenhos criados por eles, indicando as estruturas presentes e as respectivas funções. Essa é uma forma de auxiliar no desenvolvimento da habilidade EF06CI05 . Durante as apresentações, aproveite para avaliar os conhecimentos adquiridos até o momento, intervindo sempre que julgar necessário.

Organela: vem do grego órganon, que significa “pequeno órgão”.

O processo que libera energia consiste em uma série de transformações químicas e é conhecido como respiração celular.

Mitocôndria: vem do grego mitos, que significa “filamento”; e khondrion, “partícula”.

Em seguida, utilize a figura 6.6 para apresentar o núcleo de uma célula animal, explicando que é nele que estão armazenadas as informações genéticas de cada organismo. Faça a analogia da célula com uma indústria, em que o núcleo seria o centro de controle e as organelas seriam departamentos menores que cuidam de tarefas específicas. Relembre que, mesmo existindo essa divisão de funções, a sobrevivência da célula depende da interação e da comunicação entre todas elas. O “centro de controle”, por exemplo, não realizaria suas funções caso não tivesse energia disponível, proveniente da mitocôndria. Todas organelas são importantes para o equilíbrio.

Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Cloroplasto: vem do grego khloros, que significa “verde”; e plastos, “formato”.

núcleo

célula

Chame a atenção para o cromossomo e a ampliação da fita de DNA que o constitui. Durante a análise da figura 6.6, mencione que as características que herdamos estão contidas nos genes, que estão no DNA. É importante garantir que os estudantes concluam, a partir da figura, que os genes são pequenos trechos da molécula de DNA e que uma molécula de DNA é compactada até originar a estrutura denominada cromossomo. Esse assunto será retomado no 8o e 9o anos do Ensino Fundamental.

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of anatomy and physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 89-90.

DNA

6.6 Ilustração esquemática da localização do DNA no núcleo de uma célula animal e de sua estrutura. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) cromossomo

Você já deve ter percebido que pessoas da mesma família costumam ter características semelhantes: o formato do nariz, a cor dos olhos e o tipo de cabelo, por exemplo. Essas características são passadas dos pais para os filhos por meio dos genes. Os genes encontram-se nos cromossomos e são formados por DNA. As características dos organismos dependem tanto dos genes quanto do ambiente.

Os genes são considerados a unidade básica da hereditariedade. Você vai conhecer mais sobre o funcionamento dos genes no 9o ano.

A célula • CAPÍTULO 6

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Mundo virtual Para realizar uma atividade de extração de DNA de morango e permitir aos estudantes, tanto a visualização dessa estrutura celular quanto a reprodução de técnicas laboratoriais adaptadas, consulte o site: <http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/ start.htm?infoid=115&sid=3>. Acesso em: 5 jul. 2019.

CAPÍTULO 6 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

2 O microsc—pio

Sugerimos, ao abordar este assunto, que utilize ao menos um microscópio. Reforce que o seu transporte deve ser feito sempre na vertical com as duas mãos: enquanto uma das mãos segura o braço do microscópio, a outra o sustenta pela base. O microscópio deve ser colocado sobre uma mesa ou outra base segura.

Mundo virtual Microscópio virtual http://sites.aticascipione. com.br/microscopio Objeto educacional digital que apresenta a história e o funcionamento do microscópio e disponibiliza um banco de imagens de diferentes tecidos animais e vegetais. Acesso em: 25 maio 2018.

Como vimos, as células são estruturas muito pequenas. Por essa razão, só foi possível estudar essas estruturas a partir do desenvolvimento dos microscópios. Os microscópios ópticos são formados por conjuntos de lentes que possibilitam a ampliação de imagens. As lentes são de material transparente, por isso são atravessadas facilmente pela luz. Veja a figura 6.7. Photolibr ar y /

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O material a ser examinado é posto sobre uma lâmina de vidro com um pouco de água. Às vezes também são usados corantes, produtos que tingem certas partes da célula e criam um contraste que facilita a observação. Na figura, célula da epiderme de cebola (Allium cepa) vista ao microscópio óptico (aumento de cerca de 115 vezes; colorida artificialmente).

A luz atravessa a ocular, lente que fica na extremidade do canhão (tubo), próxima aos olhos do observador e por onde ele observa a imagem. Também é possível acoplar uma máquina fotográfica para captar a imagem do objeto de estudo.

Com o instrumento montado, proponha, se possível, a atividade complementar a seguir, que prepara os estudantes para o uso do microscópio. Caso não disponha de microscópio, o assunto pode ser explorado usando o site indicado no Mundo virtual do Livro do Estudante.

Atividade complementar

Visualizando a lâmina, a imagem das letras assimétricas aparece invertida, da direita para a esquerda, e o sentido de deslocamento da imagem é oposto ao sentido de deslocamento da lâmina. Além disso, com uma objetiva de maior aumento, as dimensões lineares da imagem aumentam, e o campo de observação diminui. Informe que o aumento do microscópio é dado pela multiplicação do número gravado na objetiva (lente mais próxima à lâmina) pelo número indicado na lente ocular (lente mais próxima ao olho do observador).

Neste momento, também pode ser realizada a atividade de Investigue da página 113.

Lápis 13B/Arquivo da editora

Oriente os estudantes a recortar um quadrado (1 cm de lado) de papel-jornal com letras impressas, colocá-lo no centro de uma lâmina de vidro, com as letras voltadas para cima, e pingar uma gota de água sobre o papel. Apoiando a lamínula sobre a lâmina de modo a formar um ângulo de cerca de 45°, deve colocar lentamente a lamínula sobre o material para evitar a formação de bolhas de ar. O excesso de água deve ser retirado com papel absorvente, pelas bordas.

2 A platina é a base que sustenta a lâmina de vidro na qual está o objeto a ser observado.

5 Os parafusos macrométrico e micrométrico ajustam o foco da imagem. O micrométrico permite maior precisão.

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UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Mundo virtual Mais informações sobre microscopia podem ser encontradas no site: <http://www.genoma.ib.usp.br/sites/default/files/protocolosde-aulas-praticas/genoma_protocolo_microscopia_mar20111.pdf>.

Acesso em: 20 set. 2018. UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

3 Os raios luminosos de uma fonte de luz atravessam o material e, em seguida, a lente chamada objetiva.

6.7 Descrição dos componentes de um microscópio óptico, usado para observar um piolho preso a um fio de cabelo. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Mais detalhes sobre os tipos de microscopia podem ser encontrados no site: <http://www.ibb.unesp.br/Home/Departamentos/ Morfologia/Laboratorios/LaboratoriodeGenomicaIntegrativa/2 TecBasicasemBioCel.pdf>.

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A maioria dos microscópios tem um conjunto de três lentes objetivas, cada uma com capacidade de aumento diferente: pode haver, por exemplo, uma objetiva que aumente 10 vezes, outra que aumente 40 vezes e uma terceira que amplie 100 vezes a imagem do objeto. A capacidade de ampliação do microscópio é representada pelo produto entre a ampliação da lente ocular e a ampliação da lente objetiva. Portanto, se a ocular aumenta 10 vezes e a objetiva aumenta 40 vezes, a imagem observada será ampliada 400 vezes.

A invenção do microscópio e a descoberta da célula O microscópio, como muitas outras invenções, foi aperfeiçoado ao longo do tempo, graças ao trabalho de vários técnicos e cientistas. Vejamos um pouco da história dessa invenção. Os primeiros microscópios, que eram simples e ampliavam a imagem do objeto de estudo apenas cerca de 20 vezes, teriam sido criados por volta de 1600 pelos fabricantes de óculos holandeses Hans e Zacharias Janssen (pai e filho). Em 1665, o cientista inglês Robert Hooke (1635-1703; pronuncia-se “huk”, com a letra “h” aspirada) observou fatias finas de cortiça com o auxílio de um microscópio que ele construiu associando duas ou mais lentes dentro de um tubo de metal. Veja na figura 6.8 o microscópio de Hooke. Bettmann/Corb is/G ett y

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Orientações didáticas Antes de fazer a leitura do texto e da legenda, explore as imagens da figura 6.8. Pergunte aos estudantes o que eles imaginam ser o instrumento. É provável que a maioria deles não saiba o que seja esse instrumento, mas incentive-os a fazer deduções com base nas características observadas.

Como você vai ver ao longo do estudo, a ciência é uma forma de conhecimento construída pelos seres humanos, os cientistas. O conhecimento científico está sempre em transformação, de acordo com mudanças na sociedade e novas descobertas.

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Durante a observação das ampliações, tanto da ilustração científica quanto da fotomicrografia, chame a atenção para a quantidade de detalhes que pode ser observada com o auxílio do microscópio. Mencione que atualmente há técnicas específicas e refinadas para a observação em cada tipo de microscópio e para cada objetivo, garantindo a preservação dos materiais a serem analisados. Explique aos estudantes que nem todas as características de um material observado ao microscópio são necessariamente dele, sendo esse “erro” conhecido como artifício.

6.8 Da esquerda para a direita: microscópio utilizado por Hooke (o corpo do aparelho media cerca de 15 cm de comprimento); ilustração, feita pelo cientista, de uma fatia de cortiça observada ao microscópio que montou; cortiça vista ao microscópio eletrônico, um aparelho que fornece aumentos maiores que os obtidos em microscópios ópticos (no caso, um aumento de cerca de 3 300 vezes).

Hooke conseguiu ver pequenos espaços na cortiça, que chamou de células (diminutivo, em latim, de cella, “pequeno cômodo”). Hoje sabemos que o que Hooke observou na realidade era o envoltório das células vegetais, a chamada parede celular. Dentro do envoltório havia um espaço vazio e já sem vida, pois as células que formavam o material original tinham morrido e sido decompostas, restando apenas a parte mais resistente (a parede celular). Reveja a figura 6.8. Em 1674, o comerciante holandês de tecidos Anton van Leeuwenhoek (1632-1723; pronuncia-se “lêvenhuk”) afirmou ter descoberto uma diversidade de animais em uma gota de água. Leeuwenhoek tinha notável habilidade para polir lentes até ficarem muito finas e com potencial de aumentar a imagem dos objetos até 300 vezes. Seu objetivo era usar essas lentes para examinar as fibras dos tecidos, mas ele ampliou seus estudos e acabou observando também microrganismos com apenas 0,003 mm (três milésimos de milímetro) de comprimento. Leeuwenhoek disse uma vez que “Tudo o que descobrimos até agora é insignificante se comparado ao que podemos encontrar no grande tesouro da natureza”. E ele não estava exagerando: os seres microscópicos constituem provavelmente mais de 90% de todos os indivíduos do planeta! Contudo, inicialmente essas descobertas não tiveram muito impacto na comunidade científica. Foi somente no século XIX que os estudos microscópicos ganharam importância.

Se julgar interessante, providencie imagens de microscópio de várias épocas até os mais recentes. Isso ajuda os estudantes a compreender a ciência como um empreendimento humano em constante evolução (uma das competências específicas de Ciências da Natureza da BNCC). Alinhado à apresentação dos diferentes tipos de microscópio, mostre imagens de estruturas obtidas por cada um deles, dando preferência para estruturas conhecidas pelos estudantes.

Nessa época, a população europeia crescia rapidamente e a necessidade de produzir mais alimentos provocou grandes transformações na agricultura. Os cientistas passaram a querer conhecer melhor as características das plantas e como elas se reproduziam. O microscópio teve grande utilidade nesses estudos.

A célula • CAPÍTULO 6

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Caso o município ou região possua universidades ou institutos de pesquisa, verifique a possibilidade de agendar uma visita guiada com os estudantes. Durante a visita, além de observar diferentes tipos de microscópios, suas características e aplicações, eles poderão ter contato com pesquisadores.

CAPÍTULO 6 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

3 A teoria celular

Apresente para os estudantes todos os processos relacionados à descoberta da célula até se chegar à teoria celular. Envolva características históricas, científicas e tecnológicas, como a importância do surgimento do microscópio para as investigações minuciosas dos seres vivos e suas implicações na vida humana. Explique que o desenvolvimento de remédios, como a penicilina foi essencial para o desenvolvimento da medicina. Essa abordagem auxilia os estudantes a trabalhar com a competência específica de Ciências da Natureza da BNCC referente à avaliação de aplicações e implicações da ciência aos desafios do mundo contemporâneo.

Na década de 1830, o botânico escocês Robert Brown (1773-1858; pronuncia-se “bráun”) descobriu um pequeno corpo no interior de vários tipos de células e o chamou de núcleo. Em 1838, o botânico alemão Matthias Schleiden (1804-1881; pronuncia-se “xláiden”) concluiu que a célula era a unidade básica de todas as plantas. Um ano mais tarde, o zoólogo alemão Theodor Schwann (1810-1882; pronuncia-se “xvan”) generalizou esse conceito para os animais. Surgia, assim, a teoria celular de Schwann e Schleiden: “Todos os seres vivos são formados por células”. O microscópio permitia investigações minuciosas do corpo humano e as pesquisas médicas acabaram contribuindo com o estudo das células. Em 1858, o médico alemão Rudolf Virchow (1821-1902; pronuncia-se “fírchov”) propôs que toda célula é capaz de se reproduzir, gerando novas células iguais a ela. Virchow fez mais uma afirmação ousada para a época: as doenças seriam consequência de problemas nas células. Com base nessas descobertas e em outras, atualmente, a teoria celular pode ser resumida da seguinte forma: • Todos os seres vivos são formados por células. Portanto, a célula é a unidade

estrutural dos seres vivos. • A célula é a menor unidade viva. As atividades de um organismo dependem das propriedades de suas células, nas quais ocorrem diversas transformações químicas. Portanto, a célula é a unidade funcional dos seres vivos e o mau

Explore a figura 6.9, em que são apresentadas células de cebola em diferentes estágios de divisão. Para que os estudantes compreendam esse processo, explique brevemente como ocorre a divisão celular, mostrando, na figura, a diferença nos núcleos das células.

funcionamento da célula pode provocar doenças no organismo. • As células surgem sempre de outras células por meio do processo de divisão celular. Veja a figura 6.9. Cada uma contém os genes, com as informações

hereditárias de todo o organismo. Portanto, no interior das células e do corpo de todos os seres vivos ocorrem importantes transformações químicas que mantêm a vida. O conjunto dessas transformações é chamado metabolismo. Steve Gschmeissner/Science Photo Library/Fotoarena

Caso a escola disponha de laboratório com microscópio, mostre as células de cebola, chamando a atenção para as diferentes etapas do processo de divisão em que cada uma delas pode estar.

Mundo virtual Para mais informações sobre a Teoria Celular, consulte: <http://www.invivo. fiocruz.br/celula/teoria_01. htm>. Acesso em: 18 out. 2018.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Vale lembrar que, no século XIX, o crescimento das cidades europeias e o surgimento de novos hábitos levaram ao aumento de muitas doenças. Virchow assumiu que essas doenças estariam associadas a problemas, ainda não conhecidos, ocorridos no funcionamento das células.

Transformação química: ocorre quando substâncias químicas se modificam. O sal, o açúcar, a água e o gás oxigênio são exemplos de substâncias químicas. Metabolismo: vem do grego metabolos, que significa “mudar”.

6.9 Células da raiz da cebola (Allium sp.) durante processo de divisão celular, observadas ao microscópio óptico (aumento de cerca de 1 260 vezes). A parte mais escura representa o material genético (o DNA, como você já viu na página 105). No início da divisão esse material se organiza em fios, os cromossomos. As células estão em diferentes etapas desse processo de divisão. UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Orientações didáticas

4 Da célula ao organismo

Chame a atenção para as etapas do desenvolvimento humano. É comum que os estudantes tenham diversas dúvidas e curiosidades sobre esse assunto. Conforme surjam, responda-as de acordo com os conhecimentos científicos, mas sem entrar em particularidades, evitando termos ainda desconhecidos por eles. Diga que no 8o ano esse assunto será abordado com mais detalhes.

Lápis 13B/Arquivo da editora

Todos nós já fomos, um dia, uma única célula, o zigoto (também conhecido como célula-ovo). O zigoto é formado pela união de duas outras células: o espermatozoide, produzido pelo homem, e o óvulo, produzido pela mulher. A união do espermatozoide com o óvulo recebe o nome de fecundação. Após a fecundação, o zigoto se divide muitas vezes, originando as células do organismo. Observe a figura 6.10.

Um novo ser vivo é formado.

Explique que o desenvolvimento de um organismo é um processo de crescimento celular, tanto no tamanho como na quantidade das células, dependendo da etapa. Certos grupos de células, por sua vez, seguem determinadas diferenciações e interações, formando tecidos, que juntos formam órgãos. Alguns órgãos funcionam de maneira mais integrada, formando sistemas. O conjunto dos sistemas forma o novo organismo. Por mais que existam esses níveis de organização, reforce que o organismo funciona de forma integrada. Retome a imagem e as questões de abertura desta unidade. A comparação entre a discussão anterior e essa nova pode ser uma forma de avaliar a aprendizagem dos estudantes.

fecundação

óvulo espermatozoide

A célula-ovo se divide.

As células resultantes continuam se dividindo. Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of anatomy and physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 1183.

6.10 O zigoto, formado da união do espermatozoide com o óvulo, origina um novo organismo por meio de sucessivas divisões celulares. O espermatozoide, o óvulo e as outras células são microscópicos. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Nos próximos anos será visto que, na espécie humana e em alguns outros mamíferos, a célula que será fecundada pelo espermatozoide está em um estágio de desenvolvimento anterior ao do óvulo e é chamada ovócito II. Como o termo óvulo costuma ser usado de forma geral, optamos por utilizá-lo para introduzir o tema aos estudantes.

O zigoto contém genes do pai, que estavam no espermatozoide, e genes da mãe, que estavam no óvulo. Portanto, em suas células, o novo ser vivo terá uma combinação dos genes paternos e maternos. Isso explica por que as pessoas têm características do pai e da mãe. No próximo capítulo, vamos ver como as células se reúnem formando os tecidos (a epiderme, por exemplo, é um tecido que recobre o corpo); por sua vez, os tecidos se agrupam em órgãos (o coração, o estômago, etc.); estes se reúnem em sistemas (sistema cardiovascular, sistema digestório, etc.) e a reunião de sistemas forma um organismo. Vamos estudar também as funções que os diferentes tipos de células exercem nos organismos, reforçando a ideia de que elas são, de fato, a unidade estrutural e funcional dos seres vivos. A célula • CAPÍTULO 6

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CAPÍTULO 6 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Ciência e sociedade

Utilize o texto da seção Ciência e sociedade como ferramenta para que os estudantes compreendam como fatores ambientais influenciam o desenvolvimento de um organismo. É importante que fique claro que um gene sozinho não é responsável pelas características finais de um indivíduo. Todas as características que compõem um indivíduo são influenciadas ao longo do tempo pelo ambiente físico e social em que ele está inserido; tratam-se, portanto, de interações multifatoriais.

Mundo virtual

Os genes e o ambiente

Invivo – A célula www.invivo.fiocruz.br/ celula Objeto educacional digital que apresenta a história do microscópio e informações sobre células, estrutura celular e tecidos. Acesso em: 25 maio 2018.

Nossas características não dependem apenas dos genes, mas também de fatores ambientais. Por exemplo, mesmo que duas pessoas tenham o mesmo conjunto de genes que influenciam a altura, elas podem atingir estaturas diferentes em função dos hábitos alimentares que tiveram durante o período de crescimento. Quando falamos em fatores ambientais, estamos nos referindo tanto ao ambiente físico como ao social. O ambiente físico inclui, por exemplo, a diversidade de alimentos ingerida e a exposição ao sol. Já o ambiente social inclui as relações estabelecidas com a família e os amigos, a educação, as características da sociedade em que se encontra, etc.

5 Procariontes e eucariontes

Neste momento, se julgar adequado, é possível indicar aos estudantes que acessem em casa, ou na sala de informática da escola, o material indicado no Mundo virtual. Para tornar a atividade mais significativa, é possível pedir aos estudantes que façam um pequeno resumo do material que visualizaram, apresentando suas possíveis dúvidas.

As bactérias são organismos unicelulares e seu material genético não está separado do citoplasma por uma membrana, como nas células de animais e plantas, por exemplo. Portanto, ao contrário dessas células, as bactérias não possuem núcleo. Dizemos que são procariontes. Veja a figura 6.11. Observe na figura que as bactérias possuem uma parede celular, mas a composição química dessa parede é diferente da parede celular das plantas. Veja ainda, na figura, que algumas bactérias apresentam filamentos, os flagelos, que permitem o deslocamento da célula. Como você viu neste capítulo, ao contrário das bactérias, nos animais e nas plantas, o material genético dos cromossomos está envolvido por uma membrana, formando um núcleo verdadeiro. Dizemos que esses organismos são eucariontes.

Eucarionte: de eu, “verdadeiro”, “bom”; e karyon, “núcleo”.

Luis Moura/Arquivo da editora

material genético (DNA)

parede celular

Procarionte: do grego pró, “anterior”; karyon, “núcleo”; e onthos, “ser”.

citoplasma

membrana plasmática

flagelo

Fonte: elaborado com base em ENGER, E. D.; ROSS, F. C.; BAILEY, D. B. Concepts in biology. 13. ed. Nova York: McGraw-Hill, 2009. p. 72.

6.11 Esquema simplificado de partes de uma bactéria. Bactérias medem entre 0,5 mm e 1 mm de largura. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

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UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

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Texto complementar – Epigenética e memória celular

A epigenética é definida como modificações do genoma que são herdadas pelas próximas gerações, mas que não alteram a sequência do DNA. Por muitos anos, considerou-se que os genes eram os únicos responsáveis por passar as características biológicas de uma geração à outra. Entretanto, esse conceito tem mudado e hoje os cientistas sabem que variações não-genéticas (ou epigenéticas) ad-

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quiridas durante a vida de um organismo podem frequentemente serem passadas aos seus descendentes. [...] [...] As modificações epigenéticas podem ser herdadas no momento da divisão celular (mitose) e irão ter um profundo efeito na biologia do organismo, definindo diferentes fenótipos [...].

FANTAPPIÉ, M. Epigenética e memória celular. Revista Carbono. Disponível em: <http://revistacarbono.com/artigos/03-epigenetica-e-memoria-celular-marcelofantappie/>. Acesso em: 30 ago. 2018.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

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ATIVIDADES Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Aplique seus conhecimentos

14 Como os cientistas conseguem estudar as células, estruturas tão pequenas? 24 Sabendo que determinada célula tem 10 micrometros de diâmetro, qual é o tamanho dela em milímetros? 34 Por que a célula é considerada a unidade estrutural e funcional da vida? 44 Considerando as informações deste capítulo, reúna argumentos que justifiquem a afirmativa “As células são vivas”. 54 As células que formam um músculo, geralmente, têm muitas mitocôndrias. Pensando na função desempenhada pelos músculos, elabore uma explicação para esse fato. 64 Imagine um pouco de gelatina envolvida por um papel-celofane. Espalhados na gelatina, há vários pedaços de frutas (maçã, passas, etc.) e, no centro dela, uma ameixa inteira. Você acaba de imaginar um modelo de célula, isto é, algo que não é a célula real, mas que representa algumas de suas características. a) Identifique as partes da célula que podem ser comparadas à gelatina, ao celofane, aos pedaços de frutas e à ameixa. b) Um modelo é usado para representar estruturas ou processos de maneira simplificada e apresenta limitações. Pensando nisso, aponte duas características da célula que acabaram não sendo representadas no modelo proposto.

SPL/Latinstock

74 Você aprendeu que a célula animal tem três partes principais. Agora, no caderno, escreva o nome de cada uma delas e associe as partes numeradas da figura com a função que elas desempenham: a) Controla a entrada e a saída de substâncias; b) Contém os cromossomos; I II III c) Contém as organelas.

6.12 Representação esquemática de célula animal cortada ao meio. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

84 O texto a seguir foi elaborado com base nos escritos do pesquisador Robert Hooke, no século XVII. “[...] pude perceber claramente que toda a cortiça era perfurada e porosa, assemelhando-se a um favo de mel [...] esses poros [...] não eram muito profundos e eram semelhantes a pequenas caixas.” Fonte: elaborado com base em HOOKE, R. Micrographia: or some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses with observations and inquiries thereupon. Londres: J. Martyn and J. Allestry, 1665.

a) Que instrumento Robert Hooke utilizou para fazer suas observações? b) O que eram os “poros” que ele observou? c) O aspecto de favo de mel era conferido por uma estrutura resistente que compunha a cortiça. Que estrutura é essa?

94 Todos nós já fomos uma única célula e hoje nosso corpo é formado por cerca de 30 trilhões de células. Explique como isso ocorreu. 104 A maioria das células de um animal grande, como uma baleia, tem praticamente o mesmo tamanho das células de um animal bem menor, como um rato. Em relação às células, o que explicaria a diferença de tamanho entre os dois animais? ATIVIDADES

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Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos 1. O estudo é possível graças ao uso de microscópios e outros acessórios que permitem observar e manipular estruturas muito pequenas. 2. 1 μm corresponde a 0,001 mm, portanto 10 × 0,001 = 0,01 mm. 3. Porque todos os seres vivos são formados por células e ela é a menor parte viva de um organismo: a célula se alimenta, cresce e realiza as diversas funções que mantêm a vida; tem

metabolismo próprio. Além disso, ela contém as informações hereditárias do organismo. 4. As células são vivas porque se nutrem, crescem e se reproduzem. Elas são formadas por diversas partes que funcionam em conjunto e as mantêm vivas, e em seu interior ocorrem inúmeras reações químicas que são necessárias para a sobrevivência do organismo. Esse conjunto de fenômenos é fundamental para que um sistema seja considerado vivo. 5. As mitocôndrias são estruturas que têm como função a liberação de energia dos nutrientes para a célula, utilizando o gás oxigênio. Os músculos promovem os movimentos de órgãos e outras partes do corpo e dependem de muita energia para executar essas ações. 6. a) Gelatina — citoplasma; celofane — membrana plasmática; pedaços de frutas — organelas celulares; ameixa — núcleo. b) Respostas possíveis: No modelo, a membrana plasmática não é permeável, ao contrário da membrana da célula. As células são vivas, nutrem-se, crescem, reproduzem-se, e em seu interior ocorrem transformações químicas, o que não ocorre no modelo. Os modelos são importantíssimos nas ciências, mas não são cópias fiéis da realidade. 7. I-b; II-a; III-c. 8. a) O microscópio. b) Espaços vazios, anteriormente ocupados por células vivas. c) A parede celular das células vegetais. 9. Isso ocorreu porque o zigoto dividiu-se várias vezes, originando todas as células do organismo. 10. A baleia tem um número muito maior de células do que o rato.

CAPÍTULO 6 - MANUAL DO PROFESSOR

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Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

114 Dê uma justificativa para a seguinte afirmação: Toda célula provém de uma célula preexistente. 124 Por que um objeto deve ser bem fino para que possa ser observado ao microscópio de luz ou óptico? 134 No caderno, indique as afirmativas verdadeiras. a) As células são quase sempre microscópicas.

11. Todos nós viemos de uma única célula, a célula-ovo, que, por sua vez, veio da união do espermatozoide com o ovócito II, e assim por diante. 12. Para que a luz possa atravessar o objeto e chegar ao olho do observador depois de passar por um sistema de lentes que ampliam o tamanho do objeto. 13. a, e, g. 14. a) Mitocôndria. Sua função é obter energia dos alimentos. b) Estudando a célula o cientista pode compreender a origem das doenças (como os problemas cardíacos citados, que podem estar relacionados com problemas nas mitocôndrias das células musculares) e descobrir novos medicamentos para tratá-las.

b) Todas as células de nosso corpo são iguais. c) Os cromossomos contêm os genes e estão localizados na mitocôndria. d) Apenas os genes influenciam em nossas características. e) As organelas realizam diferentes funções no interior da célula. f) A unidade de medida do micrometro corresponde à milésima parte do metro. g) O DNA é a substância química que forma nossos genes.

144 O bom funcionamento do organismo depende do bom funcionamento das células e da estrutura delas. Problemas em determinada organela, por exemplo, podem provocar deficit (diminuição) de energia, e as células mais afetadas são justamente as que consomem mais energia, como a célula muscular e a célula nervosa. Com isso, o funcionamento dos músculos e dos nervos é prejudicado e podem surgir problemas cardíacos, falta de coordenação motora, fraqueza muscular, entre outros. a) Qual é a organela a que o texto se refere? Que função ela tem? b) Elabore um texto explicativo sobre por que o estudo da célula ajuda os cientistas a compreender e a tratar melhor as doenças. De olho no texto O texto a seguir conta a história de um tipo de célula que, por suas características, tem sido usado em estudos pela ciência há mais de 60 anos. Leia o texto com atenção e faça o que se pede.

A história da mulher com células imortais Henrietta Lacks teve câncer no colo do útero pouco antes de morrer, e um médico retirou um pedaço de tecido para uma biópsia, sem pedir autorização, já que na época ainda não havia legislação específica sobre o assunto.

De olho no texto a) Resposta pessoal. b) São chamadas células HeLa. Trata-se de uma referência a Henrietta Lacks, a mulher de quem as células foram extraídas originalmente. c) O médico pretendia livrar o mundo do câncer. Para isso, ele usaria as próprias células humanas. d) Essas células podiam ser, e ainda são, cultivadas em laboratório indefinidamente. e) O experimento com células humanas que levou ao desenvolvimento da vacina contra a poliomielite. f) O médico retirou um pedaço de tecido da paciente sem sua autorização. Espera-se que os estudantes reconheçam que os médicos sempre devem respeitar seus pacientes, pedindo autorização a eles para a execução de qualquer procedimento. Essa reflexão busca desenvolver com os estudantes o reconhecimento de que as tecnologias devem ser utilizadas para produzir conhecimentos e resolver problemas das Ciências da Natureza de forma crítica, significativa, reflexiva e ética.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Desde então, as células removidas do corpo dela vêm crescendo e se multiplicando. Há bilhões delas em laboratórios do mundo todo sendo usadas por cientistas, que as batizaram de linha celular HeLa, uma referência ao nome de Henrietta. [...] Em 1942, Henrietta Lacks decidiu se mudar para a cidade, por isso, seu marido [...] a levou para Baltimore: em tempos de guerra, o trabalho era escasso. A 10 km de onde morava Henrietta, ficava o laboratório do Dr. George Gey, cuja ambição era livrar o mundo do câncer. Ele estava convencido de que encontraria a chave para a cura da doença nas próprias células humanas.

Por 30 anos, ele vinha tentando cultivar células cancerosas em laboratório. [...] Mas elas sempre morriam. Até que, em 1o de fevereiro de 1951, Henrietta Lacks foi levada ao Hospital John Hopkins. “Eu nunca vi nada assim, nem nunca voltei a ver”, disse o ginecologista que a examinou, Howard Jones [...]. As células do tumor que foram retiradas do corpo de Henrietta foram mantidas na unidade hospitalar de câncer do hospital, porque Gey havia descoberto que elas podiam ser cultivadas indefinidamente no laboratório.

Era o que ele tinha procurado por tantos anos e até batizou a sequência celular de HeLa, pelas duas primeiras letras do nome e do sobrenome de Henrietta Lacks. [...] “Em poucas horas, a HeLa pode ser multiplicada prolificamente”, diz John Burn, professor de Genética na Universidade de Newcastle, Reino Unido.

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ATIVIDADES

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Investigue

De fato, uma leva inteira de células de Henrietta pode ser reproduzida em 24 horas. Foram as primeiras células humanas imortais cultivadas em laboratório e já vivem há mais tempo fora do que dentro do corpo de Henrietta. “Há muitas situações em que precisamos estudar tecidos ou patógenos no laboratório”, diz Burn.

1. O estudante poderá citar o telescópio, os raios X, o ultrassom, etc. O mais importante não é descobrir nomes de instrumentos, mas perceber que os avanços tecnológicos resultam na construção de artefatos que impulsionam as descobertas científicas e ampliam os campos de conhecimento. 2. A resposta varia conforme o tamanho das células escolhidas pelos estudantes. Caso selecione uma célula de 0,005 mm de diâmetro, no segmento de reta de 1 mm, caberiam 200 células; caso selecione uma célula com 0,02 mm de diâmetro, caberiam 50 células.

“O exemplo clássico é a vacina contra a poliomielite. Para desenvolvê-la, era necessário que o vírus crescesse em células de laboratório, e, para isso, eram necessárias células humanas”. As células HeLa acabaram sendo perfeitas para esse experimento, e as vacinas salvaram milhões de pessoas, fazendo com que essa linha celular ficasse mundialmente conhecida. [...] A história da mulher com células imortais que salvam vidas há 60 anos. BBC News Brasil. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/

Thomas Deerinck NCMIR/SPL/Latinstock

internacional-39248764>. Acesso em: 29 set. 2018.

6.13 Células HeLa vistas ao microscópio óptico (aumento de cerca de 420 vezes; colorida artificialmente). Os núcleos das células aparecem em azul.

a) Consulte em dicionários o significado das palavras que você não conhece, e redija uma definição para essas palavras. b) Como são chamadas as células descritas pelo texto? Qual a razão desse nome? c) De acordo com o texto, qual era o objetivo da pesquisa do médico George Gey? Como ele pretendia alcançar esse objetivo? d) O que havia de especial nas células de tumor estudadas pelo médico George Gey? e) Que experimento com essas células especiais permitiu salvar milhões de pessoas? f) Embora o trabalho com essas células tenha sido de extrema importância para a pesquisa, ele só foi possível por causa de um procedimento polêmico. Qual foi esse procedimento? Discuta com um colega sobre a importância do respeito entre médicos e seus pacientes. Investigue

Faça uma pesquisa sobre os itens a seguir. Você pode pesquisar em livros, revistas, sites, etc. Preste atenção se o conteúdo vem de uma fonte confiável, como universidades ou outros centros de pesquisa. Use suas próprias palavras para elaborar a resposta.

14 Com o microscópio o ser humano aumenta sua capacidade de investigar o mundo e passa a descobrir coisas que os órgãos dos sentidos, sozinhos, são incapazes de perceber. Com auxílio dos professores de Ciências e de História, faça uma pesquisa em livros, revistas e na internet e escreva um resumo sobre outros instrumentos que também ampliam nossa capacidade de observação. 24 Em geral, as células são muito pequenas. Tão pequenas que não conseguimos enxergá-las a olho nu. Pesquise o tamanho aproximado de dois tipos de células encontradas no corpo humano. Após descobrir os tamanhos, procure imaginar essas dimensões. Utilizando uma régua, trace no caderno um segmento de reta de 10 cm. Abaixo dele, trace outro segmento de 1 cm. Como seria um segmento de 1 mm? Se possível, trace-o. Em seguida, imagine: quantas células de cada um dos tipos que pesquisou caberiam enfileiradas nesse segmento de reta de 1 mm? ATIVIDADES

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CAPÍTULO 6 - MANUAL DO PROFESSOR

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7 CAPÍTULO

Neste capítulo serão apresentados os níveis de organização dos seres vivos, especialmente dos animais e das plantas. Serão analisados ainda alguns sistemas do organismo humano, como o digestório, o respiratório, o cardiovascular, o urinário e o endócrino.

Habilidade da BNCC abordada EF06CI06 Concluir, com base na análise de ilustrações e/ou modelos (físicos ou digitais), que os organismos são um complexo arranjo de sistemas com diferentes níveis de organização.

Os níveis de organização dos seres vivos Michel Piccaya/Shutterstock

Objetivos do capítulo

Orientações didáticas Oriente os estudantes a fazer a leitura da imagem de abertura deste capítulo. Proponha que, em grupos, discutam quais partes do corpo as pessoas estão utilizando mais intensamente, como é feita a coordenação dos movimentos para a produção de sons, qual analogia de organização pode ser feita entre a orquestra e o organismo humano.

A quest‹o Ž...

Espera-se que os estudantes percebam que, assim como em uma orquestra, em que cada músico tem um papel específico e também interage de forma própria com os demais músicos, nos organismos vivos nenhuma parte atua sozinha, embora cada uma tenha funções específicas. Ao realizar essa atividade, os estudantes poderão desenvolver a competência específica das Ciências da Natureza referente à analise de fenômenos e processos relativos ao mundo natural, estabelecendo relações entre eles. A leitura de imagem também é uma forma de exercitar a curiosidade para fazer perguntas e buscar respostas.

» Você conhece os níveis de organização dos seres multicelulares? 7.1 Orquestra tocando no Teatro Amazonas em Manaus (AM), 2015. Assim como em uma orquestra, nos organismos vivos cada uma das partes é importante para o funcionamento do todo. Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

No capítulo anterior, você viu que há seres vivos, como as amebas, formados por uma única célula, enquanto outros, como os animais e as plantas, são compostos de muitas células. Nesses seres, chamados multicelulares, as células estão organizadas em grupos que executam determinadas funções. Podemos comparar essa organização com uma orquestra, em que cada indivíduo tem seu papel na interpretação e na execução da música. Veja a figura 7.1. Neste capítulo vamos conhecer as formas de organização das células em diferentes seres vivos, sobretudo no ser humano. Nos próximos capítulos, vamos estudar outros sistemas que promovem a interação dos animais com o ambiente: o sistema nervoso, os órgãos dos sentidos e os sistemas de sustentação e movimento. 114

» Quais órgãos do corpo humano você conhece? De que são formados esses órgãos? » Quais sistemas de órgãos do corpo humano você conhece? Outros animais também apresentam sistemas semelhantes? » Quais são as principais partes das plantas? Como essas partes interagem nesses organismos?

UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Sequência didática No Material Digital do Professor que compõe esta coleção você encontra a sugestão de Sequência Didática 3 do 2o bimestre “Tecidos, órgãos e sistemas: organização dos seres vivos”, que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas para A quest‹o Ž... Os níveis de organização encontrados nos seres multicelulares são: célula – tecido – órgão – sistema – organismo. Espera-se que os estudantes conheçam órgãos como o coração, o estômago, os pulmões e os rins. Os órgãos são formados por tecidos que, por sua vez, são formados por células. É provável que os estudantes conheçam os sistemas nervoso, digestório, respiratório e cardiovascular, por exemplo. Com algumas exceções, os animais apresentam sistemas com funções semelhantes às dos sistemas encontrados no corpo humano. Raízes, caule e folhas. As raízes absorvem água e sais minerais do solo e fornecem fixação às plantas. O caule faz o transporte de compostos dentro das plantas, enquanto as folhas realizam fotossíntese, produzindo alimento.

Orientações didáticas

1 Os níveis de organização

Peça aos estudantes que observem a figura 7.2 e questione o que acontece no corpo das crianças enquanto elas brincam e correm. Deixe-os à vontade para exporem seus conhecimentos. É importante que percebam que não só os músculos das pernas participam do movimento, mas outras partes do corpo também, como ossos (que ancoram os músculos), coração, pulmão, cérebro, olhos, etc. Sugira que, na próxima aula de Educação Física, prestem mais atenção ao próprio corpo enquanto praticam as atividades e depois escrevam no caderno o que perceberam.

Você já pensou como as células, que são tão pequenas, podem fazer, por exemplo, um braço levantar objetos? Como veremos no capítulo 10, nossos músculos são formados por células que podem se contrair, diminuir no comprimento e movimentar partes de nosso corpo, como os braços e as pernas. Veja a figura 7.2. Assim como as células musculares, as demais células dos organismos multicelulares se reúnem em grupos denominados tecidos. As células agrupadas em um tecido desempenham funções específicas. Nos animais, encontramos, entre outros, os 7.2 A contração de um músculo é possível porque muitas células musculares se tecidos musculares, responsáveis pelos contraem de forma organizada, possibilitando os movimentos do corpo. movimentos do corpo, e os tecidos de sustentação, que formam os ossos. Os tecidos podem agrupar-se e formar um órgão. Um exemplo de órgão presenO tecido epitelial é te na maioria dos animais é o estômago, que é formado por várias camadas de tecidos: encontrado cobrindo uma delas reveste e protege o estômago por dentro, além de produzir substâncias que a superfície do corpo realizam a digestão (é o chamado tecido epitelial) denominadas enzimas digestivas; de muitos animais e o interior de diversos outra camada, formada pelo tecido conjuntivo, contém os vasos sanguíneos; e uma órgãos ocos, como os terceira, formada pelo tecido muscular, é capaz de se contrair e ajudar a misturar os do tubo digestório e do alimentos com as substâncias que realizam a digestão. Veja a figura 7.3. sistema respiratório.

Africa Studio/Shutterstock

dos animais

Para facilitar a visualização de partes internas de outros animais, trabalhe a figura 7.3. Explore a ampliação dos tecidos que formam o estômago. Chame a atenção dos estudantes para os diferentes tipos de célula presentes nesses tecidos. Reforce que as células são microscópicas e que a representação dos tecidos está ampliada e simplificada.

Algo interessante de fazer é partir de um nível de organização macro e seguir até o micro, ou vice-versa. Não é necessário que os estudantes memorizem o nome dos tecidos, mas, sim, que reconheçam que os tecidos são formados de células. Os estudantes devem perceber ainda que os tecidos formam órgãos, que fazem parte de sistemas, como o digestório.

Tecido epitelial, que atua na digestão.

estômago

intestino

Ilusmedical/Shutterstock

Lápis 13B/Arquivo da editora

Tecido conjuntivo, que sustenta e dá elasticidade ao órgão.

fígado

Tecido muscular, que se contrai.

Esse trabalho com modelos representando diferentes níveis de organização auxilia o desenvolvimento da habilidade EF06CI06 . Oriente os estudantes nas análises das ilustrações e modelos, já que essa habilidade será fundamental para todo o estudo de Ciências.

coração

7.3 Representação de alguns órgãos de um gato doméstico (cerca de 50 cm de comprimento, fora a cauda) vistos em transparência. No detalhe, esquema de corte do interior do estômago, mostrando os tecidos. (As células são microscópicas. Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em HILL’S Atlas of Veterinary Clinical. Thousand Oaks: Veterinary Medicine Publishing, 2003. p. 30.

Os níveis de organização dos seres vivos • CAPÍTULO 7

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CAPÍTULO 7 - MANUAL DO PROFESSOR

115

Orientações didáticas

Outro exemplo de órgão é a pele. A parte que você vê da nossa pele é formada por um tecido, a epiderme (um tipo de tecido epitelial). Sob a epiderme, há outro tecido, a derme (um tipo de tecido conjuntivo). Além da derme, outros tipos de tecido conjuntivo são o tecido ósseo (nos ossos) e a cartilagem, tecido resistente e flexível encontrado, por exemplo, na orelha externa, no nariz e nas vias respiratórias. O sangue também é um tipo de tecido conjuntivo. Veja a figura 7.4.

Lo po lo /

ut te

Oriente os estudantes a analisar a figura 7.4. Chame a atenção deles para a relação entre a pele do braço humano e a ilustração que representa uma pequena área ampliada. Analise com eles as diferentes camadas que formam a pele, mencionando que cada uma delas é formada por um tecido constituído por células especializadas. Caso seja possível, mostre fotomicrografias de cada um dos tipos de célula. Isso também ajuda os estudantes a comparar as fotografias aos esquemas que são comuns em Ciências da Natureza e em Biologia. Mencione que, além do tecido epidérmico, outros tecidos estão presentes na pele, como os vasos sanguíneos (sangue) e músculo (que move os pelos). Pelo fato de a pele ter diferentes tecidos, além de muitas funções, ela é considerada um órgão: o maior órgão do corpo humano. Ainda utilizando o exemplo da pele, destaque a presença de glândulas sudoríferas e sebáceas, no caso dos mamíferos.

pelo queratina – protege a pele contra a perda de água Ingeborg Asbach/ Arquivo da editora

epiderme

derme

tecido adiposo

Nesse momento, caso julgue interessante, explique que, além das estruturas indicadas na ilustração, a pele apresenta terminações nervosas, responsáveis pela percepção do ambiente através do tato, que será estudado adiante, junto com o sistema nervoso sensorial. Este conteúdo será trabalhado com mais detalhes ao final desta unidade.

vasos sanguíneos glândula sebácea – produz gorduras que protegem a pele

células de gordura músculo

glândula sudorífera (ou sudorípara) – produz o suor que ajuda a manter constante a temperatura do corpo

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. Tradução de Maria Regina Borges-Osório. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. p. 102.

7.4 Esquema de corte de pele humana e tecido adiposo. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Um grupo de órgãos que trabalham em conjunto e de forma harmoniosa em funções semelhantes e específicas constitui um sistema. Na maioria dos animais, por exemplo, o coração, as artérias e as veias compõem o sistema cardiovascular (ou circulatório), que impulsiona o sangue e o conduz pelo corpo. O coração, as artérias e as veias estão presentes em todos os vertebrados (animais com coluna vertebral), como peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos, e em muitos invertebrados (animais sem coluna vertebral), como minhocas e insetos. 116

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Texto complementar – Físicos investigam interações entre sistemas do corpo O corpo humano é um sistema complexo, formado por sistemas menores que trabalham em sintonia para que o todo funcione da melhor forma possível e que a sobrevivência do indivíduo seja garantida. Mas o que torna possível essa sintonia? Como pequenos sistemas se organizam e, de certa forma, conversam entre si em prol de um sistema maior? Esse é o tema de um artigo publicado pelo professor Tiago Pereira, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP e pesquisador do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (Cemeai).

Junto a outros três pesquisadores, Pereira investigou as condições dessas conversas entre os sistemas – a chamada “função de acoplamento” – e conseguiu entendê-las analisando os dados dos sistemas. “A função de acoplamento aparece em várias áreas, como engenharia, quí-

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

47 AM

Orientações didáticas

A boca, o esôfago, o estômago, o intestino e mais alguns órgãos, associados às glândulas salivares, ao fígado e ao pâncreas, formam outro exemplo de sistema, o sistema digestório, responsável pela digestão e absorção dos alimentos. A figura 7.5 mostra os diferentes níveis de organização da maioria dos organismos multicelulares. As células formam tecidos, que por sua vez formam órgãos. Os órgãos atuam em conjunto, formando sistemas que compõem um organismo, como o macaco-de-cheiro, um mamífero.

Para facilitar a visualização dos demais níveis de organização de um organismo animal, explore a figura 7.5. Explique que células musculares cardíacas, que exercem funções específicas, compõem o tecido muscular estriado cardíaco. Esse tecido está junto com outros, de diferentes funções, e forma um órgão – o coração. O coração é um órgão vital que interage com outras partes do organismo através de uma rede de vasos sanguíneos, formando o sistema cardiovascular. Vários sistemas interligados entre si resultam em um organismo, neste caso, o macaco-de-cheiro.

célula (exemplo: célula do tecido muscular estriado cardíaco)

órgão (exemplo: coração) tecido (exemplo: tecido muscular estriado cardíaco)

sistema (exemplo: sistema cardiovascular)

Ilustrações: Osvaldo Sequetin e Luis Moura/Arquivo da editora

organismo (exemplo: macaco-de-cheiro)

Durante a apresentação dos níveis de organização do macaco, explique que todos os organismos pluricelulares são constituídos por diferentes níveis de organização, inclusive as plantas. Antes de entrar no item Respiração celular, faça perguntas como: “Por que nós e a maioria dos seres vivos retiramos oxigênio do ambiente?”; “O que acontece com o oxigênio?”; “Por que não podemos parar de respirar por mais do que alguns segundos?”; “Por que também não podemos ficar muito tempo sem comer?”. Sem entrar em muitos detalhes neste momento, diga que, com o auxílio do oxigênio, o ser vivo consegue retirar dos alimentos a energia necessária para suas atividades.

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 3.

7.5 Os diversos níveis de organização de um ser vivo multicelular (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Respiração celular Você já deve saber que precisa da energia dos alimentos para se movimentar e realizar as demais tarefas do dia a dia. As células que formam seus tecidos, órgãos e sistemas precisam dessa energia para realizar suas funções. O processo de obtenção da energia dos alimentos é chamado respiração celular, o qual é realizado pela maioria dos seres vivos, como plantas, animais, algumas bactérias e fungos. A respiração celular usa, em geral, a glicose (um tipo de açúcar) e o gás oxigênio; e produz gás carbônico e água – processo que libera energia para as atividades do ser vivo. Veja um esquema simplificado desse processo:

A respiração celular acontece dentro das células, que são as menores partes vivas dos organismos, como você viu no capítulo 6.

glicose + oxigênio → gás carbônico + água + energia Os níveis de organização dos seres vivos • CAPÍTULO 7

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mica, ciências sociais etc. Por exemplo: temos áreas no cérebro que conversam entre si e, descobrindo como se dá essa conversa, é possível aumentar o nível de atenção do indivíduo, prever efeitos de anestesia e por aí vai”, explica o professor. Baseados em dados, os autores desenvolveram um método para entender as regras dessas interações. Além disso, criaram uma teoria que prevê como essas regras podem ajudar os sistemas a trabalharem de forma coletiva, mais altruísta, ou de forma independente. “O estudo é importante porque, uma vez que entendemos essas regras, podemos desenvolver diagnósticos e tratamentos inovadores”, comemora o professor. [...] JORNAL DA USP. Físicos investigam interações entre sistemas do corpo. Disponível em: <https://jornal.usp.br/ciencias/ciencias-exatas-e-da-terra/fisicos-investigam-interacoes-entre-sistemas-do-corpo/>. Acesso em: 21 set. 2018.

CAPÍTULO 7 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

2 Os níveis de organização

Trabalhe o conceito de fotossíntese de forma que os estudantes formem uma base para compreender os conteúdos que serão vistos no 7o ano, como o ciclo do carbono e o efeito estufa. Fique atento às dificuldades de compreensão deles sobre esse processo e estimule-os a compartilhar seus conhecimentos prévios sobre o assunto, já que o tema foi trabalhado nos anos iniciais do Ensino Fundamental. É provável que tenham dificuldade em responder a perguntas do tipo: “Como as plantas conseguem alimento?” e que respondam, por exemplo, que as plantas retiram alimento da terra.

das plantas

As plantas são bem diferentes dos animais, mas elas também apresentam células organizadas que têm diferentes funções. Embora as plantas não se locomovam e não se alimentem como os animais, elas realizam atividades e estabelecem relações com o ambiente. Vamos entender a seguir como as plantas realizam essas atividades.

Fotossíntese e organização das plantas As plantas retiram água e sais minerais do solo pelas raízes. A água e os sais minerais são levados até as folhas, que, por sua vez, retiram do ar o gás carbônico. O gás carbônico e a água são utilizados, então, para produzir açúcares por meio do processo conhecido como fotossíntese. Esses compostos farão parte do corpo da planta e podem ser usados para fornecer energia. Nesse processo, as plantas produzem outro gás, o oxigênio, que é lançado no ambiente. Para realizar a transformação do gás carbônico e da água em açúcar e gás oxigênio, as plantas utilizam a energia da luz do Sol, que é capturada por uma substância de cor verde, a clorofila, presente nos cloroplastos das células vegetais. Veja a figura 7.6. Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Ao abordar a nutrição das plantas, uma possibilidade é mostrar que os animais conseguem seu alimento ingerindo outro ser vivo, e depois perguntar como as plantas obtêm o material que forma o corpo delas, já que não ingerem outro ser vivo. Ou então, questionar: “Por que as folhas são geralmente verdes e como isso se relaciona com a vida das plantas?”. É importante evidenciar que as substâncias que as plantas tiram do ar e do solo são diferentes de muitas outras substâncias (açúcares, gorduras, proteínas, vitaminas, entre outras) que formam o corpo delas. Chame a atenção para o fato de que em uma fruta, por exemplo, há substâncias que não estão presentes no solo ou no ar.

gás carbônico luz do Sol

gás oxigênio O gás carbônico e a água são utilizados na produção de açúcares, que fornecem energia para as plantas.

raízes solo

Atividade complementar O objetivo desta atividade é despertar a curiosidade dos estudantes e demonstrar que as plantas apresentam vasos que transportam substâncias importantes para todas as suas partes. A partir dela será possível também relacionar o transporte que ocorre nas plantas com aquele que acontece no corpo dos animais.

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água

7.6 Representação simplificada do processo de fotossíntese em uma planta terrestre. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em WHAT IS PHOTOSYNTHESIS. Smithsonian Science Education Center. Disponível em: <https://ssec.si.edu/stemvisions-blog/what-photosynthesis>. Acesso em: 25 set. 2018.

O gás oxigênio liberado pelos seres vivos fotossintetizantes, isto é, aqueles capazes de realizar fotossíntese, é utilizado na respiração celular por muitos seres vivos. Já o gás carbônico liberado na respiração celular é utilizado pelas plantas, algas e algumas bactérias na fotossíntese. Veja a figura 7.7. 118

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Material

Procedimento

• Água; 2 copos; corante alimentício de duas cores diferentes (azul e vermelho dão bons resultados); estilete (que deve ser manuseado apenas pelo professor) e flores brancas (ou bem claras; importante que sejam frescas).

• Coloque água até a metade dos copos e acrescente o corante alimentício de uma cor em cada um deles. • Corte o caule de uma flor até uma altura que permita que ela seja colocada no copo com água sem cair. Com o estilete, divida longitudinalmente a parte final do caule (aproximadamente 10 cm) em duas partes, tomando cuidado para não quebrar.

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Fotossíntese: vem do grego fotos, que significa “luz”, e síntese, que significa “produzir”, “sintetizar”. Algas e algumas bactérias também são capazes de fazer fotossíntese.

• Coloque a flor na água com corante, de maneira que metade do caule fique em um copo e a outra metade no outro copo, e aguarde. Em dias quentes os resultados começam a aparecer após cerca de 15 minutos. As pétalas começam a ganhar cor de acordo com o lado do caule pelo qual são irrigadas.

Orientações didáticas

Luís Moura/Arquivo da editora

Na maioria das plantas, as células também se organizam em tecidos, órgãos e sistemas. Diferentemente dos animais, porém, que precisam ingerir outros seres vivos ou seus produtos para se nutrir, as plantas fazem fotossíntese. Por isso, enquanto a maioria dos animais tem órgãos e sistemas que lhes permitem movimentar-se e procurar alimento, as plantas não dependem do movimento para absorver nutrientes (água, sais minerais, gás carbônico) e energia (luz do Sol).

É importante que os alunos compreendam a diferença entre a nutrição autotrófica e a heterotrófica — que ocorrem nas plantas e animais, respectivamente. Perguntas como “Você sabe que muitas frutas são doces. Como as plantas conseguem o açúcar que existe nas frutas?” podem ser úteis para introduzir o assunto. Depois de afirmar que o solo não é rico em açúcares, explique que as plantas produzem os açúcares usando gás carbônico e água e, em seguida, por meio de transformações químicas, sintetizam outras substâncias que também compõem as estruturas das plantas.

As plantas usam o gás carbônico, a luz do Sol e a água do solo na fotossíntese.

Na fotossíntese são produzidos gás oxigênio e açúcares, que serão usados pelas plantas e pelos animais. Na respiração de animais e plantas é produzido gás carbônico.

Animais e plantas usam o oxigênio na respiração celular.

Explique aos estudantes que todos os seres vivos usam, em suas atividades, a energia liberada na respiração celular, ressaltando que, além de fotossíntese, os vegetais também fazem respiração celular, pois é comum os estudantes acharem, erroneamente, que a fotossíntese é a respiração da planta. Esse é um problema que terá de ser trabalhado durante todo o Ensino Fundamental e, possivelmente, o Ensino Médio. Além de debater sobre o processo de fotossíntese, é importante que depois da análise da figura 7.7 fique claro aos estudantes que a planta realiza respiração durante o dia inteiro, como os demais seres vivos, e não apenas durante a noite (enquanto não realizam fotossíntese), como muitas pessoas costumam pensar.

A água é absorvida pelas raízes das plantas.

7.7 Representação simplificada da produção e utilização do gás oxigênio e do gás carbônico pelos seres vivos. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012. p. 769.

Ingeborg Asbach/Arquivo da editora

Veja a figura 7.8. Observe que boa parte do interior da folha (um órgão dos vegetais) é preenchido por um tecido rico em células com clorofila que realizam a fotossíntese: esse tecido é chamado parênquima clorofiliano. Muitas plantas são ainda cobertas por um sistema dérmico. Nesse sistema há, por exemplo, um tecido formado por células que constituem a epiderme. Essa camada de células é coberta por uma cutícula que protege a planta e diminui a perda de água da folha para o ambiente. células com clorofila formam o parênquima clorofiliano epiderme

Parênquima: vem do grego parencheo, que significa “encher ao lado”.

tecidos condutores de seiva

cutícula

Fonte: elaborado com base em RAVEN, P. H. et al. Biology of Plants. 8. ed. New York: W. H. Freeman and Company, 2013. p. 44.

7.8 Ilustração mostrando o interior de uma folha em corte. (As células são microscópicas. Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) Os níveis de organização dos seres vivos • CAPÍTULO 7

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Atividade complementar Para reforçar a importância da fotossíntese e ainda estimular o pensamento crítico e o estabelecimento de hipóteses científicas, seguindo as competências da BNCC, apresente a ideia de que a queda de um asteroide pode ter sido a causa da extinção de dinossauros e de outras formas de vida. Nesse momento, pergunte qual seria a relação entre esses dois fatos e peça aos estudantes que escrevam no caderno as ideias sobre essa questão. Depois de analisar coletivamente as várias hipóteses formuladas por eles, pro-

mova uma pesquisa para que entrem em contato com a hipótese de que a queda de um asteroide provavelmente levantou uma grande quantidade de poeira, que, por certo tempo, bloqueou a luz solar, impossibilitando a fotossíntese. Os estudantes devem refletir sobre como os seres vivos estão relacionados, analisando as consequências de um evento que impossibilite a fotossíntese. Ao final, peça a eles que confrontem os resultados da pesquisa com a hipótese inicial descrita no caderno.

Ao analisar a figura que representa as camadas de uma folha, na figura 7.8, peça aos estudantes que a comparem com o corte que representa a pele humana, da figura 7.4, identificando as diferenças. É importante que eles percebam que, também nas plantas, as estruturas são formadas por vários tecidos que desempenham diferentes funções. Chame a atenção para as estruturas que compõem o interior das folhas e para a abundante presença de células com clorofila. Se a escola dispuser de um laboratório com microscópio, prepare um pedaço de folha para ser observado ao microscópio.

CAPÍTULO 7 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Outro grupo de células forma os tecidos vasculares que conduzem a seiva. Há dois tipos principais de tecidos que compõem o sistema vascular das plantas: um deles transporta água e sais minerais retirados do solo pela raiz e pelo caule até as folhas e o outro distribui os açúcares produzidos principalmente nas folhas durante a fotossíntese às demais células da planta. Enquanto a água e os sais minerais absorvidos formam a seiva do xilema (seiva mineral), os açúcares produzidos na fotossíntese formam a seiva do floema (seiva orgânica). A raiz é um órgão que fixa o vegetal no solo e absorve água e sais minerais; o caule sustenta as folhas e as mantém, geralmente, em posição elevada, o que possibilita a captação de luz, necessária para a fotossíntese. Além disso, o caule leva os nutrientes produzidos principalmente nas folhas para toda a planta. Veja a figura 7.9. Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Muitas características atribuídas pelos estudantes aos seres vivos podem corresponder a fatos observáveis mais facilmente em animais, como movimentar-se, crescer, entre outros. Pergunte se as plantas também possuem as características mencionadas. Por exemplo: “As plantas também se movimentam? Elas crescem?”; “Elas também reagem ao ambiente?”. Para explorar essas questões, mostre vídeos, fotografias ou recorra a atividades experimentais que demonstrem o crescimento de plantas em direção à luz.

Faça a leitura cuidadosa da ilustração da figura 7.9 com os estudantes. Peça a eles que observem as partes representadas e que leiam as legendas internas e externas, favorecendo a compreensão da imagem. Verifique então se eles compreenderam o significado das setas azuis e vermelhas. Chame a atenção deles também para as setas que entram e que saem da planta, reforçando a presença da luz do Sol. Se julgar necessário, ressalte que os gases não são visíveis.

gás carbônico

A seiva do xilema é levada por um conjunto de tubos (vasos do xilema) que, partindo das raízes, percorrem o caule, os ramos e chegam até as folhas.

A seiva do floema é transportada por outro conjunto de vasos (vasos do floema) para a planta toda, incluindo a raiz. Com os açúcares, a planta produz outras substâncias orgânicas.

folha

luz

gás oxigênio

Açúcares produzidos na fotossíntese.

Água e sais minerais levados pelo tecido condutor de seiva do xilema.

Açúcares levados pelo tecido condutor de seiva do floema.

solo

Água e sais minerais absorvidos do solo.

água e sais minerais

raiz

7.9 Ilustração mostrando o transporte de água e sais minerais (seiva do xilema) e de açúcares (seiva do floema) na planta. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em REECE, J. B. et al. Campbell Biology. 10. ed. Glenview: Pearson, 2014. p. 205.

Observe as plantas que fazem parte da sua alimentação. Que partes delas você consegue reconhecer? Quais são as folhas e flores que você consome em suas refeições? Quais são as raízes e caules? A seguir, vamos examinar modelos para compreender a organização complexa dos sistemas digestório, respiratório, cardiovascular, urinário e endócrino do organismo humano. Outros sistemas de órgãos que formam o corpo humano serão discutidos nos próximos capítulos. 120

No 7o ano, você vai conhecer os sistemas que atuam na reprodução da planta.

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Texto complementar – Comunicação entre plantas como estratégia de defesa [...] Embora pareça que o comportamento de plantas seja mais simples que o dos animais, recentes descobertas desafiam essa noção revelando que as plantas antecipam condições futuras com precisão ao perceberem e responderem a sinais confiáveis do ambiente, também exibem memória alterando comportamento dependendo de suas prévias experiências ou de seus ancestrais. Esse comportamento inteligente é exemplificado pela versatilidade excepcional de plantas para lidar com estresses abióticos, bem como o ataque microbiano e de insetos, equilibrando reações defensivas apropriadas. Uma das razões para tanto é que os vegetais estão em constante comunicação com uma multidão de diversos organismos. As plantas são multifacetadas fábricas de produtos químicos que produzem uma grande variedade de compostos

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

47 AM

Orientações didáticas Retome conceitos importantes já apresentados nos anos iniciais do Ensino Fundamental sobre o sistema digestório, e utilize a figura 7.10 para melhor visualização da estrutura e função de cada órgão. Retome os níveis de organização desse sistema corporal (quais são seus órgãos) e de que maneira os tecidos e as células atuam conjuntamente para que o processo de digestão possa ocorrer.

3 O sistema digestório O sistema digestório é responsável pela digestão dos alimentos e absorção dos nutrientes. Além dos dentes, que cortam e trituram os alimentos, esse sistema é auxiliado por diversos órgãos que possuem células organizadas na forma de glândulas. As glândulas salivares, por exemplo, lançam na boca saliva, líquido responsável por umedecer a comida e iniciar a digestão de determinados alimentos. O fígado, além de desempenhar inúmeras funções, produz um líquido, a bile (armazenada na vesícula biliar), que facilita a digestão das gorduras. Outra glândula que produz uma secreção responsável pela digestão de vários tipos de alimentos é o pâncreas. A digestão permite que os nutrientes presentes nos alimentos atravessem a parede do tubo digestório (o tubo por onde o alimento passa), sejam absorvidos pelo sangue e levados até as células. Veja na figura 7.10 os principais órgãos do sistema digestório e as chamadas glândulas anexas, que auxiliam nos processos de digestão.

Oriente os estudantes na análise e interpretação das ilustrações e esquemas, esclarecendo que as representações estão simplificadas para que seja possível visualizar melhor as estruturas desejadas.

faringe (atrás das glândulas salivares)

dentes

Leonello Calvetti/Shutterstock

Na digestão atuam as enzimas digestivas, como a enzima da saliva, que atua na digestão do amido, presente no arroz, no pão, na batata e em outros alimentos. As enzimas são proteínas que facilitam as transformações ou reações químicas.

Atividade complementar

boca glândulas salivares

língua

Sugerimos a atividade para demonstrar aos estudantes que a digestão de alimentos se inicia na boca e para os estimular a pensar na composição da saliva e na sua importância para o processo de digestão.

esôfago

Material

fígado vesícula biliar

Amido de milho; colher; 2 copos plásticos; 100 mL de água; iodo; saliva artificial ou a própria saliva; 2 tubos de ensaio ou outro recipiente de vidro.

estômago

pâncreas intestino delgado intestino grosso

reto (abre-se no ânus)

Procedimento Misture uma colher de amido de milho em 100 mL de água em um copo plástico e transfira a mesma quantidade dessa mistura para os dois tubos de ensaio. Lembre-se de identificá-los: com saliva e sem saliva.

7.10 Representação dos órgãos que formam o sistema digestório humano e das glândulas anexas vistos em transparência através do corpo. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. Tradução de Maria Regina Borges-Osório. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. p. 478 e p. 484.

Depois de passar pela boca e ser engolido, o alimento passa pela faringe e pelo esôfago e chega ao estômago, onde a digestão continua. Em seguida, é empurrado para o intestino delgado, que também atua na digestão do alimento e na absorção da maior parte dos nutrientes do alimento digerido. Na próxima etapa da digestão, o alimento chega ao intestino grosso, onde boa parte da água contida nos alimentos é absorvida pelo corpo e ocorre a formação das fezes, compostas por tudo que não foi digerido nem absorvido pelo organismo. As fezes são eliminadas pelo reto, que se abre no ânus. Os níveis de organização dos seres vivos • CAPÍTULO 7

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[...]. Mais de 100.000 produtos químicos são conhecidos por serem produzidos por plantas e, pelo menos, 1.700 desses são voláteis. O estudo de voláteis de plantas tem sido restrito a produtos florais, mas estudos sobre voláteis de plantas emitidos a partir dos tecidos vegetativos estão aumentando rapidamente. As quantidades de compostos orgânicos voláteis que as plantas disseminam para a atmosfera são enormes. [...] TEIXEIRA, J. P. F. Comunicação entre plantas como estratégia de defesa. Instituto Agronômico de Campinas. Disponível em: <http://www.iac.sp.gov.br/imagem_informacoestecnologicas/100.pdf>. Acesso em: 21 set. 2018.

No outro copo plástico, coloque um pouco de saliva artificial ou sua própria saliva, transfira-a para o respectivo tubo de ensaio com a mistura de amido de milho e homogeneíze o conteúdo do tubo. Aguarde um tempo para que a saliva reaja com o amido. Em seguida, pingue uma gota de iodo nos dois tubos de ensaio e homogeneíze. O amido, ao se misturar com o iodo, adquire uma coloração roxa. Isso não ocorre no tubo com a presença de saliva, por causa da atuação da enzima amilase salivar. Essa enzima transforma o amido em maltose, que não reage com o iodo; ou seja, houve a digestão do amido.

CAPÍTULO 7 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

4 O sistema respirat—rio

Inicie a abordagem do tema com perguntas como: “Por que não podemos ficar mais que alguns segundos sem respirar?”; “Por que o oxigênio é fundamental para a nossa sobrevivência?”; “Todos os seres vivos precisam de oxigênio?”.

Vimos que nossas células, e a de muitos organismos, utilizam o gás oxigênio para obter energia por meio da respiração celular. Nos seres humanos e em muitos outros animais, o sistema respiratório é responsável pela obtenção do gás oxigênio do ambiente que será usado na respiração celular. Também é esse sistema que elimina do corpo o gás carbônico produzido. Acompanhe, com o auxílio da figura 7.11, a descrição do caminho que o ar percorre no sistema respiratório humano. Lápis 13B/Arquivo da editora

Explore os órgãos do sistema respiratório humano utilizando a figura 7.11. Lembre os estudantes de que quando respiramos devemos movimentar tanto a região torácica quanto parte da abdominal, devido ao movimento do diafragma. Caso perceba que algum estudante apresenta alguma dificuldade para respirar, alerte o coordenador pedagógico da escola. Aborde a importância dos alvéolos no aumento da superfície das trocas respiratórias. Para ilustrar isso, faça uma analogia: derrame um pouco de água sobre uma superfície plana. Tente enxugá-la, primeiramente, com apenas uma bolinha bem pequena de papel absorvente e, em seguida, com várias bolinhas. Pergunte como isso pode ser relacionado à respiração. Quanto mais “bolinhas” (alvéolos), maior será a superfície de absorção (trocas de gases).

cavidade nasal faringe epiglote laringe traqueia brônquios

diafragma

alvéolos pulmonares

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 920.

O ar penetra no corpo pelo nariz, chega à faringe e depois atinge a laringe. Em seguida, o ar passa pela traqueia, pelos brônquios e pelos bronquíolos. Dos bronquíolos o ar é conduzido aos alvéolos pulmonares. O ar que chega aos alvéolos contém gás oxigênio, que acaba sendo absorvido pelo corpo e vai para o sangue. Ao mesmo tempo, o sangue que banha os alvéolos contém gás carbônico, que passa para os alvéolos e acaba sendo eliminado na expiração. Nos alvéolos ocorre, portanto, a troca do gás carbônico do sangue pelo gás oxigênio do ambiente. O ar entra nos pulmões e sai deles por meio da contração de um músculo, o diafragma, e dos músculos intercostais (entre as costelas). Esse processo é chamado ventilação pulmonar. Veja a figura 7.12. Alila Medical Media/ Shutterstock

inspiração

Para mais informações sobre trocas gasosas e hematose, consulte o site: <https://www.ufmg.br/cien cianoar/conteudo/hematose -uma-troca-essencial/>. Acesso em: 18 out. 2018.

pulmões

caixa torácica

A faringe serve de passagem tanto para o alimento quanto para o ar.

cavidade abdominal

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

7.12 Representação da ventilação pulmonar: setas em azul indicam entrada e saída de ar; setas em preto, movimentos da ventilação pulmonar. Sistema respiratório visto em transparência através do corpo. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) caixa torácica

diafragma

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Na laringe encontram-se as pregas vocais (ou cordas vocais) que vibram com a passagem do ar e produzem os sons de nossa voz.

expiração

Mundo virtual

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

vasos sanguíneos

pulmões

Em seguida, debata com a turma os perigos do cigarro, partindo da questão: “Certas substâncias presentes no cigarro provocam a ruptura de parte dos alvéolos. Por que isso prejudica as trocas de gases?”.

122

bronquíolo

7.11 Representação do sistema respiratório humano visto em transparência através do corpo. No destaque, alvéolos pulmonares envoltos por vasos sanguíneos. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 938.

Orientações didáticas

5 O sistema cardiovascular

Inicie a abordagem sobre o sistema cardiovascular, verificando o conhecimento prévio dos estudantes. Para isso, peça que verifiquem a sua pulsação em repouso e em movimento por um minuto. Auxilie-os a encontrar o local mais apropriado para fazer a medida.

artéria pulmonar artérias pulmonares pulmões

veias pulmonares

veia pulmonar

átrio direito

átrio esquerdo

coração artéria aorta

veias cavas

artéria aorta

veia cava inferior

ventrículo direito

Oriente os estudantes a anotar os resultados no caderno para que possam compará-los. É importante que eles percebam a integração entre os sistemas que compõem o organismo, concluindo que, quando se realiza uma atividade mais intensa, o corpo necessita de mais oxigênio e mais nutrientes, que são rapidamente supridos com o aumento no ritmo dos batimentos cardíacos. Utilize a figura 7.13 para mostrar que os vasos sanguíneos – artérias em vermelho e veias em azul – se ramificam por todo o corpo, com calibres maiores e menores. Os vasos de menor calibre, conhecidos como capilares, são geralmente os responsáveis pelas trocas gasosas nos tecidos.

KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

veia cava superior

ventrículo esquerdo capilares

tecidos do corpo circulação sistêmica

capilares BlueRingMedia/Shutterstock

Lápis 13B/Arquivo da editora

O coração, os vasos sanguíneos e o sangue formam o sistema cardiovascular, ou circulatório. Com o auxílio da figura 7.13, acompanhe a descrição do trajeto do capilares sangue no corpo.

7.13 Sistema cardiovascular visto em transparência através do corpo. À direita, esquema simplificado da circulação sistêmica e da pulmonar. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Atividade complementar

Fonte: elaborado com base em SILVERTHORN, D. U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. p. 476.

O coração é um órgão dividido em quatro câmaras (dois átrios e dois ventrículos) e seu tecido muscular se contrai e impulsiona o sangue para todo o corpo por meio dos vasos sanguíneos (artérias, veias, capilares). Em seu trajeto, o sangue ejetado do coração segue pelas artérias para todo o corpo e volta ao coração pelas veias: essa é a chamada circulação sistêmica, que leva sangue rico em gás oxigênio às células e traz de volta para o coração sangue pobre em gás oxigênio. Do coração, o sangue pobre em gás oxigênio é levado por artérias pulmonares até os pulmões, onde se torna rico em gás oxigênio e retorna ao coração pelas veias pulmonares: é a chamada circulação pulmonar. Através de vasos microscópicos chamados capilares, ocorre a passagem de nutrientes, gases (gás oxigênio e gás carbônico) e excretas entre as células e o sangue. O gás oxigênio e os nutrientes passam do sangue para as células, enquanto o gás carbônico e as excretas percorrem sentido inverso.

Mundo virtual Sociedade Brasileira de Cardiologia http://prevencao. cardiol.br Receitas, jogos, vídeos e notícias sobre a saúde do coração. Acesso em: 6 jun. 2018.

Os níveis de organização dos seres vivos • CAPÍTULO 7

123

Proponha aos estudantes que, em grupos e utilizando como fonte o site indicado no Mundo virtual, pesquisem e apresentem informações sobre alguma doença cardíaca. A pesquisa pode conter características da doença, causas, formas de preveni-la e possíveis tratamentos. Durante a apresentação, avalie tanto o conteúdo como a organização da apresentação e a participação dos integrantes. Peça que citem as dificuldades que tiveram durante a pesquisa e pontos positivos e negativos de sua própria participação. Essa proposta contempla competência específica de Ciências da Natureza, referente ao conhecimento e cuidado com o próprio corpo.

CAPÍTULO 7 - MANUAL DO PROFESSOR

123

Orientações didáticas

O sangue

Algumas questões podem ser propostas para iniciar uma discussão e levantar os conhecimentos prévios dos estudantes: “O sangue está em constante movimento: o que o impulsiona?”; “O que acontece se ele parar de circular pelo corpo?”; “Por que é importante parar um sangramento?”. Apresente alguns dos elementos que formam o tecido sanguíneo, ilustrados na figura 7.14. Reforce que não devemos entrar em contato com o sangue de outras pessoas sem os devidos equipamentos de proteção. Esta é uma oportunidade adequada para o trabalho com a competência específica referente a conhecer, apreciar e cuidar de si, do seu corpo e bem-estar, compreendendo-se na diversidade humana.

Sebastian Kaulitzki/Shutterstock

O sangue é responsável por transportar materiais de uma região do corpo para a outra. Trata-se de um tecido composto de uma parte líquida e de elementos com diferentes funções. A porção líquida, o plasma, é formada por água e diversas substâncias dissolvidas. No plasma são transportados nutrientes e resíduos de uma parte do corpo para outra. Os elementos mais numerosos do sangue são as hemácias ou glóbulos vermelhos. Veja a figura 7.14. As hemácias transportam o gás oxigênio dos pulmões para os tecidos do corpo. Já os glóbulos brancos, também chamados de leucócitos, encarregam-se da defesa do organismo: eles destroem os microrganismos que invadem o nosso corpo. Finalmente, as plaquetas são elementos que ajudam a interromper o sangramento quando um vaso é danificado, em um processo chamado coagulação sanguínea. Forma-se uma massa, chamada coágulo, que fecha o vaso rompido e bloqueia o extravasamento do sangue.

A hemácia é produzida na cavidade central de alguns ossos (medula) e contém uma proteína chamada hemoglobina, que transporta o gás oxigênio no sangue. A hemoglobina transporta apenas uma pequena porção do gás carbônico. A maior parte desse gás é levada pelo plasma.

leucócitos (glóbulos brancos)

Atividade complementar Providencie exames de hemograma, de uma pessoa saudável e de uma com alterações nos resultados.

plaquetas hemácias (glóbulos vermelhos)

Omita o nome dos pacientes e faça a leitura conjunta de todos os termos presentes nos hemogramas. Fique atento às dúvidas que possivelmente terão, retomando o conteúdo sempre que julgar necessário.

Ci•ncia e saœde

Para ampliar os conhecimentos dos estudantes, essa atividade pode ser trabalhada de forma interdisciplinar, envolvendo o professor de Matemática para trabalhar os conceitos de volumes e porcentagens.

O exame de sangue Você sabe por que os médicos às vezes pedem aos pacientes que façam exames de sangue? Porque esses exames permitem descobrir diversas doenças ou informações sobre funções orgânicas. Existem vários tipos de exames, cada um com uma finalidade específica. Um deles, o hemograma, permite saber, por exemplo, se a pessoa está com anemia, um problema que consiste na diminuição no número de hemácias ou na quantidade de hemoglobina. Em outros exames é possível diagnosticar o nível de glicose no sangue. Uma taxa muito elevada dessa substância pode ser sinal da doença chamada de diabetes. Há ainda exames que identificam doenças como a aids e a sífilis.

Caso seja possível, apresente aos estudantes um vídeo em que se possa visualizar a separação entre o plasma e os elementos figurados.

124

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

7.14 Representação dos elementos que formam o tecido sanguíneo. Hemácias: cerca de 7 µm de diâmetro; leucócitos: entre 6 µm e 20 µm de diâmetro; plaquetas: cerca de 3 µm de diâmetro. (Cores fantasia.)

Orientações didáticas

6 O sistema urin‡rio Você já percebeu que, quando bebemos muita água, produzimos mais urina? Isso ocorre porque o excesso de água é eliminado pelo sistema urinário. O excesso de sal consumido também é eliminado pela urina. Muitas substâncias são produzidas em nosso corpo ou ingeridas na alimentação. Algumas delas, dependendo da concentração em que se encontram no corpo, podem se tornar tóxicas; outras podem estar em excesso. Ambas podem ser eliminadas pela urina, isto é, excretadas. Esse trabalho é feito pelos rins, veja a figura 7.15. A excreção das substâncias tóxicas ou em excesso (as excretas) é fundamental para o bom funcionamento do corpo. Essa atividade ajuda a manter constante a composição química do organismo, o que é importante para manter as funções vitais. Nos rins, várias substâncias do sangue passam para o interior de milhões de tubos microscópicos. Aquelas que não são tóxicas nem estão em excesso retornam ao sangue. O líquido resultante é a urina, formada em cada rim, que passa para os ureteres, fica armazenada na bexiga urinária e sai pela uretra. Reveja a figura 7.15. A bexiga é um saco muscular que armazena temporariamente a urina. À medida que ocorre o acúmulo de urina, a bexiga aumenta. Ao atingir certo volume de urina, que geralmente varia entre 200 e 300 mililitros, surge a vontade de urinar. Nesse momento, os músculos em forma de anel, localizados em torno da uretra, relaxam e a urina é eliminada do corpo pela micção, que é o ato de urinar. Algumas bebidas têm ação diurética, isto é, aumentam o volume de água eliminado na urina (a eliminação de urina é chamada de diurese). É o caso da cafeína, que se encontra no café, no chá e em alguns refrigerantes. Os medicamentos que possuem efeito diurético são indicados pelos médicos (e, é claro, só devem ser tomados com indicação médica) para pessoas com retenção de água causada por problemas cardiovasculares e renais, entre outros.

A ureia, produzida no corpo, é uma das substâncias eliminadas na urina.

Durante o debate enfatize a importância do sistema urinário para o equilíbrio do organismo. Pergunte aos estudantes se acham que a quantidade de urina produzida aumenta ou diminui quando suamos. Esclareça que o suor colabora para a manutenção da temperatura do organismo e que a perda de água pelo suor deve ser compensada pela maior retenção de água pelo sistema urinário.

Essa capacidade de o organismo manter suas condições constantes é chamada homeostase (do grego homoios, “o mesmo”, e stasis, “parada”). O sangue chega aos rins pela artéria renal. As substâncias saem do sangue pelos capilares. Ao final do processo, o sangue sai dos rins pela veia renal.

Trabalhe a ilustração da figura 7.15 para apresentar as estruturas que compõem o sistema urinário. Oriente os estudantes na análise e interpretação das ilustrações e esquemas, esclarecendo, por exemplo, que as representações estão simplificadas para que seja possível visualizar melhor as estruturas desejadas. É importante lembrar os estudantes de que os sistemas estão inter-relacionados e não funcionam de forma independente.

Mundo virtual Sociedade Brasileira de Nefrologia https://sbn.org.br/publico Apresenta notícias, vídeos educacionais e dúvidas frequentes sobre os rins. Acesso em: 6 jun. 2018.

artéria aorta

veia cava inferior

rim esquerdo

rim direito

veia renal Lápis 13B/Arquivo da editora

Inicie este tópico perguntando aos estudantes: “Por que, no verão, a urina costuma sair mais escura e em menor quantidade?”; “Por que, no inverno, ocorre geralmente o oposto?”; “Por que, quando comemos algo mais salgado, sentimos mais sede em seguida?”.

artéria renal

ureteres bexiga urinária uretra

7.15 Representação do sistema urinário feminino visto em transparência através do corpo. A principal diferença anatômica entre o sistema urinário feminino e o masculino é que a uretra feminina é mais curta. (Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 1066.

Os níveis de organização dos seres vivos • CAPÍTULO 7

125

Explique que a urina é um bom indicativo para avaliar se estamos com algum problema de saúde e que essa análise pode ser feita diariamente quando vamos ao banheiro. Mencione que a cor da urina saudável pode variar do incolor a tons mais escuros de amarelo e que alguns fatores, como alimentos, medicamentos, bebidas e doenças podem alterar a aparência e o odor da urina. Por isso, oriente-os a avisar um adulto responsável sempre que ocorrer algum tipo de alteração. Reforce a importância de consultar um médico regularmente para que ele possa avaliar o estado do organismo.

Atividade complementar Caso seja possível, proponha uma atividade em grupo em que os estudantes pesquisem doenças relacionadas ao sistema urinário e formas de preveni-las. Os grupos podem se apresentar com o apoio de cartazes e, depois, expô-los em local em que a comunidade da escola possa vê-los. Como alternativa, podem ser produzidos materiais digitais, como vídeos e áudios usando smartphones ou tablets.

CAPÍTULO 7 - MANUAL DO PROFESSOR

125

Orientações didáticas

7 O sistema endócrino

Antes de iniciar a abordagem deste item, peça aos estudantes que descrevam algumas mudanças percebidas em seus corpos ao logo dos últimos anos (crescimento, desenvolvimento de mamas, aumento na quantidade de pelos, etc. – mudanças características da puberdade).

Embora sejam estudados separadamente e tenham funções próprias, todos os sistemas do corpo humano são integrados. O sistema endócrino é um dos responsáveis pela coordenação das funções do organismo, juntamente com o sistema nervoso. Ele é formado por um conjunto de glândulas que produzem e lançam hormônios no sangue. Os hormônios são substâncias que influenciam na atividade de vários órgãos. A figura 7.16 mostra a localização das principais glândulas do corpo humano que produzem hormônios.

Explique que essas mudanças são controladas pela ação dos hormônios. Exemplifique a interação entre o sistema endócrino e outros sistemas do organismo, como a ação dos hormônios sobre o sistema urinário ou sobre o sistema genital. Revele aos estudantes, no entanto, que o sistema endócrino e o genital serão estudados em detalhes no 8o ano.

hipófise tireoide e paratireoide (localizada atrás da tireoide)

Mundo virtual Sociedade Brasileira de Endocrinologia e Metabologia www.crescimento.org.br Site que apresenta informações sobre diversos problemas endócrinos. Contém campanhas, listas com dicas de cuidados com a saúde, respostas às dúvidas de internautas e notícias. Acesso em: 6 jun. 2018.

suprarrenal pâncreas

Neste momento é importante apenas que os estudantes percebam que os hormônios controlam e regulam diversas funções do nosso organismo, praticamente durante todo o tempo, agindo diretamente em outros sistemas. Além disso, espera-se que percebam que determinadas situações podem afetar essa regulação, causando estresse.

ovários

Lápis 13B/Arquivo da editora

testículos

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. p. 4.

7.16 Localização das principais glândulas endócrinas vistas em transparência através do corpo. (Cores fantasia.)

Hormônios e suas funções O crescimento do corpo é influenciado pelo hormônio do crescimento, que é produzido pela glândula hipófise. Quando a produção desse hormônio não ocorre, ou é reduzida durante a infância, o crescimento é afetado e a pessoa fica com altura muito abaixo da média. Em casos como esse, a criança pode receber doses do hormônio por meio de injeções. A hipófise produz também hormônios que estimulam o funcionamento de outras glândulas, além de regular a perda de água pela urina, por meio do hormônio antidiurético: se bebermos muito líquido, passamos a urinar mais; se bebermos pouco líquido, vai ocorrer o contrário. 126

A hipófise lança ainda no sangue a prolactina, que estimula a produção de leite durante a amamentação, e a ocitocina, que estimula as contrações do útero no momento do parto.

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Texto complementar – Depressão e hipotireoidismo O estudo “Sintomas depressivos e ansiosos em mulheres com hipotireoidismo” [...] avaliou a associação entre o hipotireoidismo e a ocorrência de sintomas depressivos e ansiosos. Foi realizado um estudo do tipo caso-controle, [...] no qual foram incluídas 100 mulheres (50 pacientes com hipotireoidismo primário e 50 controles eutireoidianos) com idade entre 18 e 65 anos. Foram realizadas dosagens do hormônio TSH e utilizadas as escalas de ansiedade e de depressão de Beck em todos os casos e controles. Não foram verificadas diferenças significativas entre pacientes com hipotireoidismo primário e controles no que se refere às variáveis demográficas e epidemiológicas. A presença concomitante de ansiedade e depressão foi cinco vezes maior entre os casos do que entre os controles. A ocorrência de sintomas ansiosos

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

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Explore a figura 7.17 chamando a atenção para o formato da glândula tireoide – composta por dois lobos – e para a sua localização, na parte anterior do pescoço. Explique que ela produz hormônios que influenciam diretamente no metabolismo do organismo.

Problemas nessa glândula podem causar hipotireoidismo – produção insuficiente do hormônio – ou hipertireoidismo – produção em excesso. Em ambos os casos, pode ocorrer aumento do volume da glândula (bócio). Mencione que, quando diagnosticadas, as disfunções da tireoide podem ser tratadas, mas que ainda não há cura definitiva para esses problemas.

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O funcionamento adequado do metabolismo também é controlado por outros hormônios. A tireoide (veja a figura 7.17) produz os hormônios que intensificam a frequência e a intensidade dos batimentos cardíacos (os batimentos do coração ficam mais rápidos e mais fortes) e a frequência dos movimentos respiratórios, aumentando o fluxo de sangue para os tecidos. Durante o período de crescimento, esses mesmos hormônios controlam a formação dos ossos.

Science Photo Library/SPL RF/Latinstock

laringe

glândula tireoide

Outro exemplo interessante de ser citado é o do hormônio adrenalina, produzido pelas glândulas suprarrenais. Mostre aos estudantes onde estão localizadas essas glândulas e questione sobre situações em que os estudantes sentiram medo e quais foram suas respostas a esse medo. Explique que, em casos como esses, o corpo costuma ficar inquieto e é possível sentir uma sensação de “mais energia e força”, devido ao aumento da circulação de adrenalina pelo sangue.

traqueia

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 697.

7.17 Localização da glândula tireoide sobre a traqueia, vista em transparência através do corpo. Essa glândula produz hormônios que atuam na regulação do metabolismo. (Elementos em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

O sistema endócrino também influencia no funcionamento dos músculos e dos nervos, controlando a quantidade de cálcio no sangue. As glândulas responsáveis por esse controle são as paratireoides, localizadas na parte de trás da glândula tireoide. Você já deve ter ouvido falar em adrenalina. Esse hormônio prepara o corpo para enfrentar situações de perigo, em que a reação necessária pode ser de luta ou de fuga. É pelo efeito da adrenalina, produzida pelas glândulas suprarrenais, que sentimos, entre outros efeitos, o coração acelerar em uma situação de risco.

Aten•‹o

Proponha aos estudantes que façam uma pesquisa sobre os perigos de se automedicar, isto é, tomar medicamentos que não foram prescritos por um profissional da saúde. Essa atividade reforça a importância de cuidar do próprio corpo e de realizar consultas preventivas, contemplando uma competência específica de Ciências da Natureza.

As glândulas suprarrenais produzem também hormônios que controlam a taxa de alguns sais no organismo e o consumo de glicose e outras substâncias.

As informações deste capítulo têm o objetivo de ajudar as pessoas a conhecer melhor o sistema endócrino e algumas doenças desse sistema, mas não substituem a consulta ao médico nem podem ser usadas para diagnóstico, tratamento ou prevenção de doenças.

Os níveis de organização dos seres vivos • CAPÍTULO 7

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foi cerca de três vezes maior entre os casos (40%) do que em relação aos controles (14%), enquanto a prevalência de sintomas depressivos mostrou-se 75% superior entre os casos (28%) quando comparada aos controles (16%). Não foi observada associação entre os níveis de TSH e a prevalência de sintomas de ansiedade e depressão. Este estudo caso-controle apontou maior probabilidade de pacientes com hipotireoidismo apresentarem sintomas ansiosos e depressivos em comparação a controles eutireoidianos. Em razão das altas prevalências de hipotireoidismo e depressão observadas na prática clínica, a presença de sintomas depressivos deve ser investigada em pacientes com disfunção tireoidiana e pacientes deprimidos devem ser testados com dosagem do TSH. REVISTA PESQUISA FAPESP. Depressão e hipotireoidismo. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/ 2011/02/24/depress%C3%A3o-e-hipotireoidismo/>. Acesso em: 21 set. 2018.

CAPÍTULO 7 - MANUAL DO PROFESSOR

127

Orientações didáticas

O pâncreas é uma glândula mista. Esse órgão é uma glândula anexa ao sistema digestório, lançando suco pancreático no intestino delgado. Veja a figura 7.18. O pâncreas também é responsável por liberar no sangue um hormônio chamado insulina.

Reforce que o pâncreas é uma glândula mista, isto é, tem funções exócrina – produzindo suco pancreático no processo de digestão – e endócrina – produzindo insulina e glucagon. Verifique se os estudantes reconhecem algum dos compostos mencionados e suas funções. É possível que alguns relacionem a insulina à diabetes. Deixe-os à vontade para expor o que conhecem sobre esse assunto, aproveitando para avaliar seu interesse e participação. Caso necessário, faça pausa no debate para retomar partes do conteúdo, prosseguindo na sequência.

Lápis 13B/Arquivo da editora

Fonte: elaborado com base em GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de fisiologia mŽdica. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. p. 890.

A ação antagonista da insulina e do glucagon, para manter a homeostase do organismo, pode ser difícil de compreender. Para facilitar, vá construindo na lousa um esquema que ilustre os mecanismos, mas sem entrar em muitos detalhes. Mencione que quando os níveis de glicose no organismo estão baixos, o pâncreas libera glucagon, que estimula a quebra de glicogênio, principalmente, nas células do fígado e dos músculos, regulando os níveis de glicose na corrente sanguínea. Já quando os níveis de glicose no sangue estão elevados, o pâncreas libera insulina, que estimula a entrada de glicose sanguínea nas células, mais uma vez, principalmente nas do fígado e musculares, formando glicogênio. Quando alguma dessas etapas não ocorre corretamente, surgem disfunções, como a diabetes melito.

A ação da insulina faz com que a glicose, que está circulando no sangue, entre nas células, onde será utilizada como fonte de energia. Quando comemos muito açúcar, o pâncreas libera mais insulina e o nível da glicose no sangue volta ao normal. A insulina também ajuda a transformar a glicose em glicogênio, que pode ser armazenado, principalmente, nas células do fígado e dos músculos e consiste em uma reserva de energia. O pâncreas também produz o hormônio glucagon, que tem um efeito oposto ao da insulina: quando cai a taxa de glicose no sangue, ele promove a transformação do glicogênio armazenado no fígado em glicose, que é então lançada no sangue. Com isso, a concentração de glicose no sangue se normaliza. Tanto o excesso quanto a falta de glicose no sangue prejudicam o funcionamento do organismo. Quando o pâncreas deixa de produzir insulina, ou passa a produzi-la em quantidade insuficiente, a taxa de glicose no sangue aumenta, o que caracteriza a doença conhecida como diabetes melito. Na diabetes, parte da glicose passa a ser eliminada pela urina, saindo junto com muita água. A perda de água provoca muita sede e fome, já que a glicose não está sendo bem absorvida pelas células. A diabetes não tratada pode provocar perda de visão, feridas na pele e problemas cardíacos e renais. O tratamento da diabetes consiste em monitorar e controlar a taxa de glicose no sangue com injeções de insulina (ou outro medicamento) ou, às vezes, apenas com uma dieta que evite alimentos ricos em açúcar. Exercícios físicos também são recomendados. Tudo, é claro, sob supervisão médica.

Apresente aos estudantes alguns problemas relacionados à diabetes e cuidados essenciais que diabéticos devem ter, tanto em relação à nutrição quanto a atividades físicas e estilo de vida.

Mundo virtual Para obter mais informações sobre a diabetes, consulte o site: <http://centro deobesidadeediabetes.org. br/tudo-sobre-diabetes/tra tamento-do-diabetes/>. Acesso em: 30 set. 2018.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

7.18 Localização do pâncreas no corpo humano e detalhe do órgão. O pâncreas está associado ao sistema digestório e ao sistema endócrino e tem cerca de 20 cm de comprimento. Na figura, os órgãos internos são vistos por transparência através do corpo. (Elementos em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

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UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Níveis normais de substâncias referem-se às quantidades saudáveis para o equilíbrio (ou homeostase) do organismo, embora possam variar entre as pessoas.

Mundo virtual Sociedade Brasileira de Diabetes www.diabetes.org.br Site que contém informações sobre diabetes, sintomas e cuidados. Há também sugestões de receitas, artigos sobre alimentação e nutrição. Acesso em: 6 jun. 2018.

ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Antes de iniciar as atividades propostas, retome o registro do boxe A questão é... feito pelos estudantes no início do capítulo. Peça que leiam os próprios registros e façam as modificações e adequações necessárias para complementar e corrigir as respostas. Caso julgue necessário, solicite aos estudantes que troquem o registro com um colega, para que vejam outros pontos de vista e até mesmo outras formas de expressar os conhecimentos.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Aplique seus conhecimentos As ilustrações abaixo representam partes do corpo de um chimpanzé (60 cm a 90 cm de altura). Identifique as letras correspondentes a cada nível de organização (célula, tecido, etc.). A

Ilustrações: Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

1

As atividades desta seção contemplam a habilidade EF06CI06 , uma vez que, através de ilustrações e modelos, levam o estudante a refletir sobre os diferentes níveis de organização dos seres vivos. Este é também um momento para avaliar o envolvimento e a aprendizagem dos estudantes.

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc.,: 2012. p. 3.

7.19 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. (Cores fantasia.)

2 As ilustrações abaixo representam partes de uma planta. Identifique as letras correspondentes a cada nível de organização (célula, tecido, etc.). B

7.20 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. (Cores fantasia.)

Aplique seus conhecimentos

Ilustrações: Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

1. A: órgão; B: célula; C: sistema; D: tecido; E: organismo. 2. A: tecido; B: célula; C: órgão; D: organismo. 3. Ambos os tecidos são formados por células. E os órgãos são formados por tecidos. 4. Significa o todo, uma ave é capaz de fazer coisas que uma parte sua (a célula ou um tecido) não é capaz de fazê-lo (no caso, voar).

Fonte: elaborado com base em RAVEN, P. H. et al. Biology of Plants. 8. ed. New York: W. H. Freeman and Company, 2013. p. 41.

3 Observe novamente as figuras 7.19 e 7.20. O que os tecidos indicados nas duas figuras têm em comum? E os órgãos? 4 Conforme consideramos níveis de organização mais complexos, aparecem propriedades que não estavam presentes nos níveis anteriores. Por exemplo: uma célula ou um tecido não são capazes de voar, mas um organismo, como a maioria das aves, dotado de asas e formado por células, tecidos, órgãos e sistemas é capaz de fazê-lo. Use esse exemplo para explicar, com suas palavras, o que significa a frase “o todo é maior do que a soma das partes”. ATIVIDADES

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CAPÍTULO 7 - MANUAL DO PROFESSOR

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Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

7.21 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.

a) Identifique as estruturas representadas nas figuras por seus números ou letras. b) Usando os números e as letras, relacione os órgãos a cada um dos sistemas. c) Dê dois exemplos de sistemas que você estudou neste capítulo e que não estão representados na figura acima.

6 No caderno, indique as afirmativas verdadeiras. a) Todos os seres vivos são formados por muitas células. b) As células da pele podem ser observadas a olho nu. c) Tecidos são formados por reuniões de células. d) O coração é um exemplo de tecido. e) O sangue é um exemplo de tecido. f) O estômago é um exemplo de órgão. g) Os órgãos fazem parte de sistemas. 7 É comum as pessoas pensarem que a pele é um tecido. Em relação aos níveis de organização, como você classificaria a pele? Cite pelo menos duas funções da pele. 8 A expressão “ficar com a boca cheia de água” indica que algumas estruturas do sistema digestório entraram em ação. Quais seriam essas estruturas? 9 Os diversos sistemas de um organismo atuam em conjunto. Explique como o abastecimento de energia das células depende da ação em conjunto dos sistemas digestório, respiratório e circulatório. 10 Por que o tecido responsável pela fotossíntese nas plantas depende dos vasos condutores de seiva do xilema? 11 Quando bebemos mais água, urinamos mais. De que forma essa resposta colabora para o equilíbrio do corpo? 12 Você conhece o ditado “Uma andorinha só não faz verão”? De fato, as andorinhas voam sempre em grandes grupos e migram de regiões mais frias para regiões mais quentes em certas épocas do ano. Mas não é isso que o ditado quer dizer. Os ditados populares tentam passar algum ensinamento. Como você poderia relacionar esse ditado com algo que estudou neste capítulo e que se refere a células, tecidos e órgãos? 130

ATIVIDADES

tâncias encontradas em animais, plantas e outros organismos podem ser utilizadas na produção de medicamentos ou de outros produtos relevantes para os seres humanos. 14. Diabetes melito. O pâncreas.

Maria Averburg/Shutterstock

GraphicsRF/Shutterstock

5. a) A: coração; B: estômago; C: pulmões; D: intestino grosso; E: intestino delgado; F: fígado. 1. sistema cardiovascular; 2. sistema respiratório; 3. sistema digestório. b) 1 – a; 2 – c; 3 – b, d, e, f. c) Sistema urinário e sistema endócrino. 6. c, e, f, g. 7. A pele é um órgão porque é formado por camadas de diferentes tecidos. Ela protege o corpo contra agentes externos, evita a perda de água, ajuda a diminuir a temperatura por meio do suor e ainda é um órgão sensorial. 8. As glândulas salivares, responsáveis pela produção da saliva, que umedece os alimentos e inicia a digestão na boca. 9. As células dependem da respiração celular para conseguir energia. Para isso são necessários nutrientes, que são digeridos e absorvidos pelo sistema digestório, e gás oxigênio, que é capturado pelo sistema respiratório. Além disso, tanto os nutrientes como o oxigênio têm de ser levados pelo sistema cardiovascular até as células. 10. Porque os vasos condutores levam água e sais minerais necessários à fotossíntese até as folhas. 11. Ao eliminar o excesso de água, mantemos constante a composição química do corpo e suas concentrações. 12. Sozinha, uma célula de um organismo multicelular não pode realizar todas as funções do organismo. São necessárias muitas células reunidas em tecidos, órgãos e sistemas para que as funções vitais sejam desempenhadas. 13. Além da importância de preservar seres vivos como o monstro-de-gila para manter a biodiversidade do planeta, a preservação neste caso é relevante também pois muitas subs-

5 As figuras abaixo representam sistemas e órgãos do corpo humano. Observe-as e faça o que se pede.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas. Oliver Lucanus/NiS/Minden Pictures/Getty Images

13 Um medicamento contra a diabetes foi produzido a partir de um hormônio extraído do lagarto da figura 7.22, que habita os desertos do México e dos Estados Unidos, o monstro-de-gila (Heloderma suspectum). Relacione esse fato com a importância de se preservar a biodiversidade no planeta.

7.22 O lagarto monstro-de-gila (mede cerca de 50 cm de comprimento).

14 Conta-se que já na Antiguidade percebeu-se que a urina de algumas pessoas atraía moscas. Hoje se sabe que esse é um sinal de que, provavelmente, o sistema endócrino dessas pessoas não está funcionando como deveria. Como é chamado o problema de saúde mais provável de pessoas cuja urina atrai moscas? Qual é o principal órgão do sistema endócrino afetado por esse problema? Trabalho em equipe

1 O estudo da célula só se tornou possível com a invenção do microscópio, no século XVII. E nosso conhecimento sobre diversas doenças, inclusive o câncer, avança à medida que se aprofundam os conhecimentos sobre as estruturas celulares. Discuta as seguintes questões com os colegas do grupo. Depois exponha as conclusões para a classe, em um debate maior.

• Como as invenções tecnológicas, a exemplo do microscópio, afetam a construção do conhecimento científico? Descubram exemplos. • Como as descobertas científicas afetam nossas atividades cotidianas? Deem exemplos. • Todas as invenções científicas são utilizadas para o benefício do ser humano? Justifiquem a resposta. Informem-se também se em sua região existe alguma instituição educacional (por exemplo, um centro de ciências ou uma universidade) que realize pesquisas com células e tecidos e utilize microscópios. Com a ajuda do professor, verifiquem se é possível visitar o local e conhecer o trabalho que desenvolvem.

2 Por que devemos tomar um pouco de sol, mas a exposição excessiva ao sol pode ser perigosa? O que é índice de ultravioleta (IUV)? Quais cuidados devemos ter com a pele ao tomar sol? Verifiquem também a possibilidade de convidar médicos ou outros profissionais da área de saúde para apresentarem palestras sobre esse tema. 3 O que é câncer e por que esse conjunto de doenças pode ser tão perigoso? Alguns tipos de câncer muito frequentes na população, como o câncer de pele e o de pulmão, podem ter seu risco bastante diminuído. Como isso pode ser feito?

4 Façam uma pesquisa sobre a função dos dentes, o que é a cárie dentária e como podemos preveni-la. Verifiquem também a possibilidade de convidar dentistas ou outros profissionais da área de saúde para apresentarem palestras sobre esse tema na escola. 5 Pesquisem na internet, em hospitais ou bancos de sangue quais são os requisitos para que uma pessoa possa doar sangue. 6 Com o auxílio dos professores de Ciências, de Língua Portuguesa e de Arte, elaborem uma campanha (com cartazes, folhetos, letras de música, etc.) para incentivar a doação de sangue e de órgãos. O resultado do trabalho poderá ser apresentado à comunidade escolar. Nesse caso, antes da apresentação, o conteúdo deve ser avaliado por um profissional da área de saúde, que também poderá ser convidado a participar da apresentação com uma palestra sobre o assunto. ATIVIDADES

6. 131

Respostas e orientações didáticas Trabalho em equipe 1. Incentive os estudantes a procurar material sobre a história da ciência na internet, em livros e revistas. Se necessário, cite exemplos, como o desenvolvimento da bomba atômica ou a descoberta das vacinas para que eles possam avaliar o impacto de descobertas científicas. Se possível, organize uma visita da turma a uma universidade ou centro de pesquisa, ou incen-

tive-os a realizar a visita acompanhados por um responsável. A luz solar estimula a produção de vitamina D na pele, um nutriente importante para a formação dos ossos, principalmente em crianças. No entanto, dependendo do tempo de exposição ao sol, os raios ultravioleta podem provocar queimaduras e aumentar o risco de se desenvolver câncer de pele. Por isso, é preciso evitar a exposição excessiva ao sol, proteger o corpo com roupas e acessórios e, nas partes expostas, usar filtros solares, que protegem contra parte desses raios. Câncer é o nome dado a um conjunto de mais de cem doenças. O que caracteriza o câncer é a reprodução desordenada de células. Como se reproduzem (ou se dividem) muito rapidamente, as células cancerosas se acumulam, formando tumores. Alguns tipos de câncer podem ser evitados por meio de hábitos saudáveis, como não fumar, ou evitar a exposição excessiva ao sol, no caso do câncer de pele. Os dentes cortam e trituram o alimento enquanto é misturado à saliva com o auxílio da língua, facilitando a digestão. Informações sobre os requisitos para o doador de sangue estão disponíveis na internet em sites de fundações cujo foco de trabalho é a hemoterapia e a hematologia, como a Fundação Pró-Sangue, de São Paulo, e a Fundação Hemope, do Recife. A atividade contribui para o desenvolvimento da criatividade e para o exercício da expressão oral, escrita e gráfica, além de incentivar o estudante a se preocupar com questões sociais e possibilitar maior interação com a comunidade escolar, contemplando uma competência geral da BNCC.

CAPÍTULO 7 - MANUAL DO PROFESSOR

131

8 CAPÍTULO

Neste capítulo, o tema centralizador é o sistema nervoso. Estudaremos, portanto, o neurônio – a célula responsável por conduzir os impulsos nervosos – e a organização e as estruturas do sistema nervoso em geral, como o encéfalo, medula espinal e nervos. A partir do trabalho desenvolvido com o sistema nervoso e suas estruturas e funções será possível identificar com os estudantes as maneiras como esse sistema pode ter seu funcionamento afetado por substâncias psicoativas.

O sistema nervoso

Fernando Frazão/EBC - Empresa Brasil de Comunicação/Agência Brasil

Objetivos do capítulo

Habilidades da BNCC abordadas EF06CI07 Justificar o papel do sistema nervoso na coordenação das ações motoras e sensoriais do corpo, com base na análise de suas estruturas básicas e respectivas funções. EF06CI10 Explicar como o funcionamento do sistema nervoso pode ser afetado por substâncias psicoativas.

Orientações didáticas Sugerimos iniciar este capítulo com a observação cuidadosa da imagem de abertura. Aproveite para estimular os estudantes a contribuir com experiências pessoais relacionadas aos esportes e ao lazer. Reforce que todas as pessoas têm suas limitações e, se julgar interessante, converse com eles sobre atividades adaptadas para pessoas com diferentes tipos de deficiência. Aproveite a oportunidade para trabalhar com os estudantes a competência geral da BNCC relativa ao exercício da empatia, do diálogo e da cooperação entre as pessoas, respeitando os direitos humanos e valorizando a diversidade, sem preconceitos.

8.1 Bruna Costa Alexandre, mesa-tenista brasileira nos Jogos Paralímpicos Rio 2016, no Rio de Janeiro (RJ), 2016.

O tênis de mesa é um esporte que exige muita concentração. Veja a figura 8.1. Durante o jogo é necessário criar estratégias e ser ágil para não errar e ainda atacar o adversário. A jogadora vê a bola vindo em sua direção e deve decidir rapidamente o que fazer, ajustando o melhor golpe. Todas essas ações acontecem porque o sistema nervoso da jogadora recebe as informações dos órgãos dos sentidos e organiza-as para comandar as reações. O sistema nervoso coordena nossas ações e reações e regula nossa interação com o ambiente. Ele atua, por exemplo, quando sentimos prazer ao comer uma fruta, durante o raciocínio para resolver um problema matemático, em uma aula de música, na qual aprendemos a tocar um instrumento, ou na escolha do momento certo para atravessar a rua. Além de receber e interpretar as informações provenientes do ambiente e de comandar nossas reações, o sistema nervoso, com o sistema endócrino (visto no capítulo 7), coordena os demais sistemas do corpo.

A quest‹o Ž... » O que são impulsos nervosos? » Quais são as partes do sistema nervoso e que funções elas executam? » Como o sistema nervoso coordena os sistemas motor e sensorial? » O que são substâncias psicoativas e por que devemos evitá-las?

Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

132

UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Sequência didática No Material Digital do Professor que compõe esta coleção você encontra a sugestão de Sequência Didática 1 do 3o bimestre, “Sistema nervoso e o efeito de substâncias psicoativas”, que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas para A quest‹o Ž... Os impulsos nervosos são mudanças que percorrem os neurônios e transmitem uma informação. O sistema nervoso está organizado em sistema nervoso central, formado pelo encéfalo e pela medula espinal, e sistema nervoso periférico, formado pelos nervos, que estão ligados a esses órgãos. No encéfalo há o cérebro, responsável pela memória, etc.; o cerebelo, que controla o equilíbrio e os movimentos do corpo; o bulbo, que controla a respiração, o batimento cardíaco, etc.; o tálamo, que

transmite mensagens dos órgãos dos sentidos para o cérebro; o hipotálamo, que controla o batimento do coração, etc. Os nervos trazem mensagens de outros órgãos, como do sistema sensorial para o sistema nervoso central. Este envia respostas para as estruturas que participam do sistema motor. São drogas que agem no sistema nervoso, alteram a ação dos neurotransmissores e modificam a maneira de sentir, pensar ou agir. O uso dessas drogas causa danos à saúde.

Orientações didáticas

1 Os neurônios e

o impulso nervoso

Monkey Business Images/Shutterstock

Imagine todas as reações desencadeadas no corpo de uma pessoa que escuta a frase: “O almoço está servido!”. A mensagem chega às orelhas e é transmitida ao sistema nervoso, que analisa a informação e comanda uma série de ações: lavar as mãos antes de sentar-se à mesa, servir-se, mastigar, saborear a comida, conversar com as pessoas ao redor. Veja a figura 8.2.

Antes de iniciar a abordagem sobre como uma mensagem é transmitida ao sistema nervoso, peça aos estudantes que observem a figura 8.2. Ela retrata um cenário familiar para eles, a hora do intervalo. Utilize-a e retome a imagem de abertura do capítulo para avaliar o que eles conhecem sobre a percepção das sensações e ações coordenadas pelo sistema nervoso.

As orelhas, os olhos, o nariz, a língua e a pele são os órgãos responsáveis, respectivamente, pelos sentidos: audição, visão, olfato, gustação e tato. Veremos mais detalhes sobre o sistema sensorial no próximo capítulo. 8.2 O sistema nervoso coordena nossas ações e sensações, por exemplo, quando sentamos à mesa para saborear o almoço e conversar com os colegas.

É importante que eles mencionem que durante o intervalo entre as aulas eles podem ouvir o barulho dos talheres e as conversas dos colegas, sentir o aroma e o gosto do lanche e perceber se ele está quente ou frio com as mãos. Nesse momento, explique que as mensagens vindas do ambiente são transmitidas ao sistema nervoso, que analisa a informação e gera respostas específicas ao estímulo. A mensagem é conduzida pelos neurônios, a principal célula desse sistema.

Partes do sistema nervoso

Para apresentar os componentes do sistema nervoso, explore a figura 8.3. Mencione que o sistema nervoso é formado pelo encéfalo, pela medula espinal e pelos nervos. Explique que as conexões existentes no sistema nervoso central são feitas pelos neurônios e nervos. Peça aos estudantes que observem a ampliação da figura 8.3, na qual é possível visualizar as partes de um neurônio: o corpo celular, os dendritos e o axônio.

encéfalo

Detalhe de um neurônio no encŽfalo dendritos

axônio

corpo celular

The human body: an ilustrated guide to its structure, function, and disorders. Dorling Kindersley.

Todas as reações descritas acima são comandadas pelo sistema nervoso a partir de mensagens conduzidas pelos neurônios, que são as principais células desse sistema. Veja na figura 8.3 o sistema nervoso e uma célula nervosa, o neurônio. Há uma região no neurônio – o corpo celular – onde se localizam o núcleo e boa parte do citoplasma. Do corpo celular saem dois tipos de prolongamento: os dendritos (do grego, dendron, “árvore”) e o axônio (do grego axon, “eixo”).

medula espinal

células envolvendo o axônio

nervos

Fonte: elaborado com base em SILVERTHORN, D. U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. p. 254.

8.3 Componentes do sistema nervoso humano visto em transparência através do corpo. No detalhe, esquema simplificado de um neurônio e suas partes (podem ser vistas células especiais que envolvem o axônio e facilitam a propagação do impulso nervoso). (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) O sistema nervoso • CAPÍTULO 8

Atividade complementar Percepção do ambiente A atividade tem como objetivo complementar o trabalho com a habilidade EF06CI07 no que diz respeito ao estudante reconhecer, descrever e explicar as sensações. Deve-se fazer com que os estudantes percebam o ambiente usando os sentidos, além da visão. Para evitar acidentes, antes de iniciar essa atividade, certifique-se de que nenhum estudante seja alérgico a nenhum item selecionado e que possa machucá-los.

133

Providencie objetos com texturas diferentes, objetos que façam sons característicos, algumas frutas e líquidos com aromas marcantes.

Vende os olhos dos estudantes, orientando-os a identificar os materiais utilizando outra forma que não seja a visão. É importante que eles percebam o objeto, a fruta ou o líquido por meio de outros sentidos, como tato, olfato e audição.

CAPÍTULO 8 - MANUAL DO PROFESSOR

133

Orientações didáticas

Quando um neurônio recebe um estímulo vindo de algum órgão dos sentidos – dos olhos, das orelhas ou da pele, por exemplo –, ocorrem mudanças que percorrem rapidamente as partes dos neurônios – os dendritos, o corpo celular e o axônio – formando o que chamamos impulso nervoso. Veja a figura 8.4. Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Ao explicar como ocorre a transmissão do estímulo, utilize a figura 8.4, chamando a atenção dos estudantes para o sentido do impulso nervoso. Para facilitar a compreensão deles, utilize a atividade complementar Percepção do ambiente, mencionando que, ao sentir o aroma de uma fruta, o estímulo irá passar pelos neurônios desde o órgão do sentido, nesse caso o nariz, até um músculo ou glândula, que responderá a esse estímulo. Nesse momento, pode-se chamar a atenção para as regiões em que os neurônios fazem contato, mencionando que eles não estão unidos, mas muito próximos. É nessa região, chamada de sinapse, que o impulso nervoso passa de um neurônio para outro.

órgão do sentido

sentido do impulso nervoso

neurônios

músculo ou glândula

8.4 Representação de um impulso nervoso passando por três neurônios desde um órgão do sentido até um músculo ou uma glândula. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

sentido do impulso nervoso

células envolvendo o axônio Fonte: elaborado com base em BEAR, R.; RINTOUL, D. Nervous System. OpenStax College. Disponível em: <https://cnx.org/contents/pMqJxKsZ@6/Nervous-System>. Acesso em: 15 jun. 2018.

O impulso nervoso pode ser transmitido de um neurônio para outro ou para músculos ou glândulas, fazendo o músculo se contrair para realizar um movimento ou fazendo a glândula eliminar um produto (secreção). Quando um impulso nervoso chega à ponta de um axônio, certas substâncias, chamadas mediadores químicos ou neurotransmissores, estimulam outro neurônio, que passa a conduzir um novo impulso nervoso. Dessa forma, o impulso passa de um neurônio a outro muito rapidamente – leva cerca de um milésimo de segundo. A região de aproximação entre dois neurônios é chamada de sinapse. É pela sinapse que os impulsos passam de um neurônio para outro. Os cientistas descobriram que em muitas alterações do sistema nervoso a quantidade dos neurotransmissores fica alterada. Essas alterações também podem ser provocadas pelo consumo habitual de substâncias psicoativas, como você vai ver adiante.

A seção Ciência e tecnologia tem como objetivo apresentar para os estudantes as aplicações tecnológicas da ciência. Para verificar o conhecimento prévio deles sobre o termo anestesia, faça os seguintes questionamentos: “Você já precisou de anestesia?”; “Por que você precisou de anestesia? Qual foi a sensação? Você sentiu dor?”. É provável que algum estudante já tenha sido, em algum momento da sua vida, submetido a algum tipo de anestesia. Deixe-os à vontade para expor suas experiências, desenvolvendo na turma a competência de valorizar a diversidade de saberes e vivências culturais.

O sistema nervoso tem uma organização impressionante: são bilhões de neurônios, cada qual recebendo impulsos de muitos outros.

Ci•ncia e tecnologia A anestesia Se você já extraiu um dente ou tomou pontos para fechar um corte, deve saber da importância da anestesia, utilizada para aliviar a dor durante esses procedimentos. Alguns tratamentos médicos só foram possíveis com a descoberta de processos que eliminam ou diminuem a dor. Os anestésicos funcionam geralmente bloqueando a transmissão do impulso nervoso até o cérebro. Nas civilizações antigas do Egito e da Assíria alguns tipos de plantas já eram utilizados para aliviar a dor. A anestesia moderna começou no século XVIII, com os trabalhos do cientista inglês Joseph Priestley (1733-1804) e do químico inglês Humphry Davy (1778-1829). Eles isolaram o óxido nitroso, um gás, que ficou conhecido como gás hilariante, por provocar acessos de riso. Com o tempo, novos anestésicos foram desenvolvidos, tornando possíveis cirurgias mais longas e complexas.

Em seguida, mencione que alguns anestésicos utilizados nos procedimentos de anestesia funcionam bloqueando a transmissão dos impulsos nervosos até o cérebro, por isso não sentimos dor durante um procedimento em que estamos anestesiados. 134

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Texto complementar – Estudo ajuda a entender como o crescimento dos neurônios é regulado Durante o desenvolvimento do sistema nervoso, os neurônios crescem e projetam seus axônios – ramificações pelas quais os impulsos nervosos são conduzidos – ao longo de um caminho bem definido. Neurocientistas tentam, há décadas, desvendar os fatores que orientam esse processo. Diversos estudos demonstraram a importância de sinais químicos para guiar o trajeto neuronal. Algumas moléculas secretadas por cé-

134

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

lulas do tecido nervoso, entre elas as proteínas efrina e semaforina, podem repelir ou atrair os axônios para uma determinada direção. Agora, um novo estudo, cujo resultado foi divulgado na revista Nature Neuroscience, revelou que o processo também é mediado por sinais mecânicos, relacionados com o grau de rigidez do tecido.

[...]

Orientações didáticas

2 A organização do sistema nervoso

Para apresentar a organização do sistema nervoso, retome a figura 8.3, relembrando que ele é formado pelo encéfalo, pela medula espinal e pelos nervos. Chame a atenção para os nervos, explicando que eles são prolongamentos de neurônios (dendritos ou axônios).

As mensagens recebidas pelos órgãos dos sentidos são levadas por nervos ao sistema nervoso central, formado pelo encéfalo (o cérebro é uma parte do encéfalo) e pela medula espinal (ou espinhal). Reveja a figura 8.3. No sistema nervoso central são feitas conexões entre os neurônios e, através dos nervos – formados por prolongamentos dos neurônios (dendritos ou axônios) –, são enviadas mensagens aos músculos ou glândulas. Reveja a figura 8.3. O conjunto de nervos que recebe mensagens e conduz as respostas é chamado de sistema nervoso periférico. Vamos conhecer um pouco mais sobre algumas partes do sistema nervoso.

É importante deixar clara a diferença entre os termos encéfalo e cérebro, que muitos estudantes acreditam se tratar de termos sinônimos. Explique que o crânio protege o encéfalo, com várias partes. A maior parte do encéfalo é o cérebro, onde ocorre grande parte das atividades nervosas. Se julgar pertinente, explique que o cérebro é responsável por diversas atividades, como a coordenação motora, a formação de memória e o raciocínio lógico. Caso os estudantes apresentem interesse, sugira pesquisas orientadas relacionadas a esse tema e promova a troca de informação entre os estudantes.

O encéfalo

Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Memória, emoções, sede, fome, linguagem, inteligência, controle sobre boa parte do que fazemos, tudo isso depende do encéfalo, uma massa cinzenta protegida pelos ossos do crânio. No encéfalo há várias regiões, todas trabalhando em conjunto. Veja algumas dessas regiões na figura 8.5.

cérebro

tálamo hipotálamo hipófise

bulbo

cerebelo • Cérebro É a maior parte do encéfalo. No cérebro estão as áreas responsáveis pelos sentidos

– visão, audição, olfato, tato e gustação –, pela linguagem (escrita e falada), pelo raciocínio, pela aprendizagem, pela memória e pelo controle voluntário dos músculos, entre outros. • Cerebelo Controla a postura, o equilíbrio do corpo e coordena os movimentos, trabalhando em conjunto com o cérebro. • Bulbo Controla a parte involuntária da respiração, os batimentos do coração, a pressão do sangue, o reflexo da tosse e do espirro, além de regular a salivação, o ato de engolir e outras funções do sistema digestório. • Tálamo Recebe mensagens dos órgãos dos sentidos e as transmite para as regiões apropriadas do cérebro. • Hipotálamo Entre outras funções, controla a temperatura do corpo, a digestão, a sede, a fome e, com o bulbo, os batimentos do coração e a pressão do sangue. Também regula a produção de hormônios da hipófise (glândula endócrina). Como você acaba de ver, o encéfalo controla muitos órgãos e funções do corpo. Por isso, acidentes que causam lesões nessa região podem levar à morte ou afetar seriamente muitas funções do organismo.

8.5 Representação de algumas partes que constituem o encéfalo. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Na tela Memória, com Paulo Mattos — tVCiência http://tvciencia.net/ uau-episodio-1memoria-com-paulomatos Você sabia que esquecer também é muito importante para o bom funcionamento do cérebro? O médico psiquiatra Paulo Mattos fala sobre memória nesta entrevista. Acesso em: 25 set. 2018.

O sistema nervoso • CAPÍTULO 8

Como modelo de estudo, o grupo usou embriões de sapos do gênero Xenopus, frequentemente adotados em investigações sobre crescimento neuronal. Os primeiros ensaios foram feitos in vitro com células ganglionares de embriões em estágio inicial de desenvolvimento.

[...] Foram comparadas duas culturas – ambas expostas às mesmas substâncias químicas. A única diferença era a rigidez do substrato.

Nesse momento, explique que o conjunto de nervos faz parte do sistema nervoso periférico. Visando auxiliar o desenvolvimento da habilidade EF06CI07 , utilize a figura 8.5 para apresentar a anatomia do encéfalo, destacando suas partes. Pode-se mencionar que entre o cérebro e os ossos que formam o crânio existe um conjunto de membranas – as meninges, que não estão representadas na ilustração.

135

Se houver a possibilidade, pode ser interessante apresentar aos estudantes a entrevista sobre a memória, indicada no boxe Na tela do Livro do Estudante. Esse é um assunto que deve interessar a eles e, portanto, pode ser importante para engajar os estudantes no trabalho com o conteúdo do capítulo.

[...] Os resultados revelaram que, no substrato mais rígido, os axônios crescem mais rapidamente, ficam mais longos e mais retos. Já no substrato macio o crescimento é mais lento e exploratório, sendo que as ramificações se cruzam com maior frequência.

[...]

TOLEDO, K. Estudo ajuda a entender como o crescimento dos neurônios é regulado. Agência Fapesp. Disponível em: <http://agencia.fapesp.br/estudoajuda-a-entender-como-o-crescimento-dos-neuronios-e-regulado/24064/>. Acesso em: 28 set. 2018.

CAPÍTULO 8 - MANUAL DO PROFESSOR

135

Orientações didáticas

Ci•ncia no dia a dia

Promova um debate com os estudantes sobre as funções do encéfalo. Durante essa troca de ideias, destaque a importância do uso de capacete em diversas atividades profissionais, como na construção civil e em fábricas. Esse uso também é fundamental em atividades de lazer, como o ciclismo, o esqueitismo e a patinação. É importante que eles percebam que o uso desse equipamento de proteção pode evitar lesões no encéfalo em caso de acidente. Lesões nesse órgão podem afetar seriamente as funções do organismo ou mesmo levar a pessoa à morte. Caso julgue necessário, descreva outras medidas de segurança que podem evitar que acidentes resultem em consequências mais graves, como a necessidade do uso de cinto de segurança em veículos.

Prevenção de acidentes

8.6 O capacete é um equipamento de proteção individual (EPI). Ele deve ser utilizado em situações de risco, tanto no exercício de determinadas atividades profissionais como em atividades de lazer.

A medula espinal

Lápis 13B/Arquivo da editora

Mostre que esse cordão passa por dentro das vértebras da coluna, onde fica protegido. Chame a atenção para a ampliação da medula espinal, explicando que na parte central mais escura estão localizados os corpos celulares dos neurônios e na parte mais clara, os axônios.

disco intervertebral nervo

vértebra

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. Tradução de Maria Regina Borges-Osório. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. p. 497.

8.7 Esquema da localização da medula espinal, posicionada no interior da coluna vertebral, vista em transparência através do corpo. A ilustração do centro mostra a medula espinal no interior da coluna vertebral. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) À direita, na foto, medula espinal em corte vista ao microscópio óptico (aumento de cerca de 8 vezes; com uso de corantes). Na parte cinza, concentram-se os corpos celulares e na parte branca, os prolongamentos dos neurônios.

Mundo virtual Para mais informações sobre os reflexos, consulte o site: <http://www.museues cola.ibb.unesp.br/subtopico. php?id=2&pag=2&num=3& sub=22>. Acesso em: 18 out. 2018.

Muitas reações automáticas, chamadas atos reflexos ou, simplesmente, reflexos, não passam pelo encéfalo, mas são comandadas pela medula. É o que acontece quando tocamos um objeto muito quente e rapidamente tiramos a mão ou quando pisamos em algo pontudo e levantamos imediatamente a perna. Os nervos da mão ou do pé levam impulsos para a medula, que envia então uma mensagem para os músculos: eles se contraem e a mão ou a perna se movimenta. Veja a figura 8.8. 136

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Visuals Unlimited/Corbis/Latinstock

medula espinal

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Manfred Kage/Science Photo Library/Latinstock

A medula espinal é um cordão formado por tecido nervoso com cerca de 40 centímetros de comprimento e é protegida pela coluna vertebral. Veja a figura 8.7.

Utilize a figura 8.7 para apresentar aos estudantes a localização da medula espinal, mencionando que ela é um órgão em forma de cordão formado pelo tecido nervoso.

136

Lev Kropotov/Shutterstock

O uso de capacete em diversas atividades é fundamental para proteger o encéfalo. Esse equipamento é muito importante em atividades como andar de motocicleta, bicicleta, skate ou patins. Muitos profissionais, como engenheiros ou operários, também devem usar capacete quando trabalham em obras, por exemplo, da construção civil. Veja figura 8.6.

Orientações didáticas

Adilson Secco/Arquivo da editora

Na figura 8.8 você pode ver: o neurônio sensorial (ou sensitivo) (fica no interior de um nervo), que recebe o estímulo da pele; o neurônio de associação (está situado na medula espinal), que recebe o impulso nervoso do primeiro neurônio; e o neurônio motor, que recebe o impulso do neurônio de associação e o leva para o músculo. Esse encadeamento de neurônios é chamado arco reflexo. O arco reflexo é a base dos atos reflexos, isto é, das respostas automáticas e involuntárias que temos quando reagimos a certos estímulos. Alguns impulsos se dirigem ao cérebro, onde sentimos a dor do contato com o espinho. Mas, quando a mensagem da dor está sendo registrada no cérebro, o braço já se moveu, porque o caminho de ida e volta dos impulsos pela medula é mais rápido que o percurso até o cérebro e a tomada de consciência do que aconteceu. O espirro, por exemplo, é um reflexo que ocorre quando algo irrita o nariz. A dilatação e a contração da íris também são atos reflexos: ajustam a intensidade de luz que chega à retina. Há reflexos que podem ser aprendidos: com o treinamento, por exemplo, um jogador de futebol aprende a reagir de forma rápida e automática a várias situações que acontecem em uma partida. receptor estímulo

Para explicar como ocorrem as reações automáticas – arcos reflexos –, utilize a figura 8.8. Chame a atenção para o fato de o estímulo ser transmitido até a medula espinal, onde é gerada uma resposta imediata. Explique aos estudantes que, ao tocarmos em um espinho de um cacto, por exemplo, inconscientemente, retiramos a mão por causa de um ato reflexo. A dor é gerada um pouco depois. Explique que isso ocorre porque parte do estímulo segue em direção ao cérebro para ser traduzido, voltando depois da resposta do ato reflexo. Pode ser interessante mostrar aos estudantes como ocorre o arco reflexo. Esse mecanismo é facilmente identificado com o reflexo patelar, em que a perna flexionada e suspensa (em posição sentada, com uma perna cruzada sobre a outra) sofre uma extensão involuntária depois de o tendão patelar ter sido estimulado. Realize a simulação em seu próprio joelho para encontrar o tendão patelar (na parte da frente do joelho, abaixo do disco patelar) antes de demonstrar este arco reflexo para os estudantes. Esse tipo de reflexo será trabalhado na atividade 13 do Aplique seus conhecimentos.

neurônio de associação

corpo celular do neurônio sensorial impulso nervoso

medula espinal

neurônio motor neurônio sensorial músculo

8.8 Esquema de um arco reflexo: o impulso nervoso vai até a medula espinal pelo neurônio sensorial e volta pelo neurônio motor para um músculo, fazendo-o se contrair e provocando a retirada do dedo. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Os nervos

Neste momento, se julgar pertinente, é possível trabalhar com os estudantes a atividade Aprendendo com a prática, apresentada no final deste capítulo.

Os nervos levam as mensagens de todas as partes do corpo para o sistema nervoso central e trazem de volta os comandos do encéfalo e da medula espinal para as diversas partes do corpo. Uma parte do sistema nervoso controla músculos ligados aos ossos que, ao se contraírem, nos fazem andar, correr, esticar braços e pernas – enfim, reagir aos estímulos do ambiente. Esses músculos podem ser controlados de acordo com a nossa vontade. Por isso dizemos que são músculos de movimentos voluntários. Por outro lado há uma parte do sistema nervoso que controla músculos de movimentos involuntários, localizados em órgãos como estômago, intestino e coração. A ação dos nervos dessa parte do sistema nervoso controla a digestão, o batimento cardíaco, a pressão do sangue, o trabalho das glândulas e outras funções involuntárias do corpo. Essas funções acontecem sem que tenhamos consciência desse trabalho. O sistema nervoso • CAPÍTULO 8

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CAPÍTULO 8 - MANUAL DO PROFESSOR

137

Orientações didáticas

3 Sistema nervoso:

Para esse tópico sugerimos que haja um bate-papo inicial com os estudantes sobre os problemas no sistema nervoso e alguns cuidados que devem ser tomados. Questione se eles têm contato com algum conhecido, amigo ou familiar que tenha hipertensão. Alerte sobre os cuidados que devem ser tomados para controle e prevenção desse problema. Explique que se deve ter acompanhamento médico periódico e que uma alimentação saudável e práticas de exercícios físicos podem ser uma maneira para controle e prevenção dessa doença.

problemas e cuidados

Não é possível prevenir todas as alterações que atingem o sistema nervoso, pois não conhecemos as causas de várias delas. No entanto, é sabido que muitas alterações em outros sistemas do corpo afetam o sistema nervoso. Alterações do sistema cardiovascular, como a hipertensão (pressão alta), afetam diversos órgãos do corpo, incluindo o cérebro. O rompimento de um vaso sanguíneo, por exemplo, chamado de acidente vascular cerebral (AVC) ou derrame, pode provocar a morte dos tecidos de uma parte do cérebro. O paciente pode falecer ou apresentar danos permanentes, como a perda da visão. A poliomielite (também chamada paralisia infantil) é provocada por um vírus que destrói os neurônios. Como consequência, ocorre a paralisia e atrofia (degeneração e perda das funções) dos músculos de movimentos voluntários, podendo levar à morte do paciente. Daí a importância da vacinação contra essa doença. Como você já deve ter percebido ao longo do estudo dos sistemas do corpo humano, a manutenção e o funcionamento do nosso organismo dependem da integração das funções de cada sistema. Há também os casos de paralisia provocados por traumatismos na medula espinal. Quando as lesões ocorrem na parte torácica e no início da parte lombar da coluna, podem causar paralisia dos membros inferiores, isto é, a paraplegia. As lesões na parte cervical da coluna podem causar a paralisia dos membros superiores e inferiores: a pessoa torna-se tetraplégica. Veja a figura 8.9. Luís Moura/Arquivo da editora

Após esse pequeno bate-papo, questione novamente se eles sabem como a hipertensão pode afetar o sistema nervoso. Assim, será possível fazer uma breve análise dos conhecimentos prévios dos estudantes. Apoie-se nos comentários deles e explique como outros problemas podem afetar o sistema nervoso, como a poliomielite, a esclerose múltipla, o Alzheimer e o Parkinson.

É extremamente necessário chamar a atenção para o fato de, apesar de a prática de atividades físicas ser benéfica para a maioria das pessoas, é importante que, antes dela, seja feita uma visita ao médico. Lembre-os de que somente profissionais da saúde podem dar orientações corretas de tratamento. Mencione também que as práticas de atividades físicas devem ser acompanhadas por profissionais habilitados. Ao explorar as lesões na medula espinal com a análise da figura 8.9, é importante ressaltar que as pessoas com lesão nessa medula são capazes de realizar todas as atividades que uma pessoa sem deficiência realiza, com as adaptações necessárias em sua vida. Destaque os eventos paralímpicos e a inclusão de usuários de cadeira de rodas no mercado de trabalho como forma de valorizar as diferenças individuais, promover a inclusão, reduzir o preconceito e mostrar com naturalidade as consequências de lesões na medula espinal.

138

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Você já ouviu falar na campanha de vacinação do Zé Gotinha? Se não ouviu, faça uma pesquisa e se informe sobre a importância de tomar vacinas.

vista lateral vértebras cervicais (7)

tetraplegia vértebras torácicas (12)

Aten•‹o paraplegia

vértebras lombares (5)

sacro (5 vértebras fundidas)

cóccix (4 vértebras fundidas)

8.9 Lesões na coluna podem provocar paralisia. As regiões afetadas, indicadas pela cor azul, vão depender da parte da medula espinal atingida. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

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UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Apenas profissionais da área da saúde, como médicos e dentistas, podem dar a orientação correta para o tratamento de uma doença. Não tome medicamentos por conta própria ou por ter lido recomendações em livros, revistas ou na internet.

A saúde do sistema nervoso

Sugerimos que, para aprofundamento e continuação do tópico anterior, sejam relembrados os problemas que afetam o sistema nervoso. Caso julgue conveniente, solicite aos estudantes uma pesquisa sobre os problemas causados pela dependência do álcool (alcoolismo) ao sistema nervoso e a todo o organismo. O resultado da pesquisa pode ser apresentado à comunidade escolar por meio de diferentes linguagens, desenvolvendo a competência geral relacionada à utilização de diferentes linguagens – verbal (oral ou visual-motora, como Libras e escrita), corporal, visual, sonora e digital –, bem como conhecimentos das linguagens artística, matemática e científica, para se expressar e partilhar informações, experiências, ideias e sentimentos em diferentes contextos e produzir sentidos que levem ao entendimento mútuo. Pode-se, ainda, convidar um profissional da área de saúde para ministrar uma palestra sobre o tema.

8.10 Além de melhorar a disposição, a prática de atividades físicas pode prevenir diversos problemas de saúde, como aqueles ligados ao sistema nervoso. Cesar Diniz/Pulsar Imagens

Cuidados gerais com a saúde são fundamentais para prevenir problemas no sistema nervoso. É importante, por exemplo, evitar o sedentarismo, o excesso de peso, o fumo, o consumo de bebidas alcoólicas e de gordura e dormir o número de horas necessárias para ter o descanso adequado. Veja figura 8.10.

Orientações didáticas

Outro ponto importante é tentar lidar com os problemas e as situações de tensão de forma equilibrada. As dicas a seguir podem ajudar. • Pratique atividades físicas, orientadas por especialistas, porque elas ajudam a

diminuir as tensões. • Reserve parte do seu tempo para o lazer – de preferência, realize atividades

que desenvolvam alguma habilidade ou que permitam a interação com a natureza ou as pessoas. Pense em quanta coisa você pode fazer em vez de ficar, por exemplo, vendo televisão ou na frente de um computador ou celular: praticar esportes, passear, conversar, ler livros, ir ao cinema, ao teatro, aprender a tocar algum instrumento musical, estudar pintura, escultura, artesanato, desenho, participar de atividades que ajudem outras pessoas, etc. • Procure conversar ou desabafar com familiares e amigos; isso pode ajudá-lo a

enfrentar problemas e fazer você se sentir melhor. Muitas vezes não é fácil, mas vale a pena tomar a iniciativa, porque isso fortalece os vínculos afetivos

Mundo virtual Memória http://drauziovarella.com. br/corpo-humano/ memoria Matéria que apresenta informações sobre os mecanismos da memória e sua relação com as atividades cerebrais. Acesso em: 26 set. 2018.

Oriente os estudantes a realizar a leitura da figura 8.10, questionando como ela se relaciona com o sistema nervoso, relembrando o que foi discutido anteriormente. É importante que eles mencionem que a prática de atividades físicas pode prevenir diversos problemas de saúde, incluindo os relacionados ao sistema nervoso. Além disso, atividades físicas podem melhorar a coordenação motora e as respostas a reflexos.

Jogo da memória – Unesp http://www.tv.unesp.br/ apolonioeazulao/jogos Jogo com três graus de dificuldade. Acesso em: 26 set. 2018.

entre as pessoas. Às vezes, pode ser necessário procurar profissionais, como psicólogos ou psiquiatras. Saiba que vários estudos científicos indicam que, desde que uma pessoa tenha o suficiente para suas necessidades básicas (comida, moradia, educação, vestimentas, etc.), o aumento de ganhos materiais não contribui tanto para a felicidade quanto

muitos pensam. Mais importante do que isso são as relações pessoais, a família, as

Lembre-se de que somente um profissional especializado pode fazer o diagnóstico correto de um problema do sistema nervoso e prescrever o tratamento adequado.

amizades. Quando ajudamos os outros, estamos cultivando amizades e aumentando o nosso próprio nível de bem-estar e felicidade. O sistema nervoso • CAPÍTULO 8

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Ressalte que a manutenção da saúde mental e do bem-estar é tão importante quanto a saúde física e destaque alguns problemas relacionados, como ansiedade e depressão. Seja cuidadoso ao tratar desse tema, abordando-o de forma natural. Deve-se orientar os estudantes a buscar ajuda especializada caso eles, parentes ou conhecidos apresentem sintomas de doenças de ordem psiquiátrica.

CAPÍTULO 8 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

4 Substâncias

O item sobre substâncias psicoativas trata de um problema intrínseco à sociedade. Devido à sua complexidade e às múltiplas relações que estabelecem com outros campos do conhecimento e com a sociedade, recomenda-se, se possível, uma abordagem interdisciplinar ao discutir sobre essas substâncias. Para isso, uma boa alternativa seria organizar, por exemplo, palestras com médicos, psicólogos e profissionais especializados nessa área. Trata-se, portanto, de uma boa oportunidade para o desenvolvimento da competência específica relacionada à compreensão de conceitos fundamentais e de estruturas explicativas das Ciências da Natureza.

psicoativas: drogas

No sentido geral, droga é toda substância natural ou sintética que provoca alterações no funcionamento do organismo. Algumas drogas agem no sistema nervoso e modificam a maneira de sentir, pensar ou agir: são as chamadas substâncias psicoativas. Para simplificar, vamos chamá-las apenas de drogas. Algumas são usadas como medicamento e, como todo medicamento, só devem ser usadas sob orientação médica. As drogas modificam a atuação dos neurotransmissores, que são responsáveis pela transmissão dos impulsos nervosos. Reveja a figura 8.4. Quando a comunicação entre os neurônios é alterada, o organismo pode ser afetado de diversas formas, dependendo da atuação da droga. As drogas depressoras, por exemplo, diminuem a atividade do sistema nervoso central e podem provocar sonolência, movimentação lenta, etc. As drogas estimulantes, ao contrário, aumentam a atividade do sistema nervoso central: diminuem o sono, tornam a pessoa mais nervosa e agitada, entre outros sintomas. Já as drogas perturbadoras, ou alucin—genas, produzem uma mudança na qualidade do funcionamento do sistema nervoso central, podendo causar alucinações. Nesse caso, a pessoa vê ou sente coisas que não são reais. O fumo e as bebidas alcoólicas são drogas lícitas, isto é, permitidas por lei (para maiores de 18 anos). Isso não quer dizer que elas não façam mal – muito pelo contrário. Todas as drogas podem causar sérios distúrbios físicos e psíquicos. Já a maconha, o crack e a cocaína são exemplos de drogas ilícitas, isto é, não são permitidas por lei (mesmo para maiores de 18 anos). Além de prejudicar a própria saúde, quem as usa – ou quem as vende ou distribui a outras pessoas – está sujeito às penas da lei. Veja a figura 8.11. Divulgação/Prefeitura do Município de Campo Novo

Os estudantes devem ser conduzidos a dominar processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a sentir segurança no debate de questões científicas, tecnológicas, socioambientais e do mundo do trabalho. Essas ferramentas serão fundamentais para o contínuo aprendizado e para a colaboração na construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. É de extrema importância, de acordo com a habilidade EF06CI10 , que o professor consiga relacionar todos os males que as drogas podem gerar para a vida dos usuários, desde a dependência até casos sérios de intoxicação. Deve-se atentar a explicar as diferenças das drogas lícitas e ilícitas e especificar que mesmo as drogas liberadas comercialmente podem fazer mal, como o cigarro e o álcool.

Mundo virtual Centro Brasileiro de Informações sobre Drogas Psicotrópicas http://www2.unifesp.br/ dpsicobio/cebrid/quest_ drogas Nesse link da instituição que funciona no Departamento de Medicina Preventiva da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) há diversas questões e respostas sobre drogas, inclusive sobre prevenção e tratamento. Acesso em: 26 set. 2018.

Minha biblioteca Para embasamento teórico sobre o tema de substâncias psicoativas, consulte os livros:

8.11 Campanha de conscientização contra o uso de drogas.

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UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

BRAUN, I. M. Drogas: perguntas e respostas. São Paulo: MG, 2007. CAVALIERI, A. L.; EGYPTO, A. C. Drogas e prevenção: a cena e a reflexão. São Paulo: Saraiva, 2002. TIBA, I. Juventude & drogas: anjos caídos. São Paulo: Integrare, 2007.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Texto complementar – Drogas As drogas psicoativas fazem parte da história da humanidade. Apenas reprimir o uso não resolve o problema. Por isso, as políticas públicas estão mais orientadas à redução de danos. A ideia é informar e orientar o dependente químico para evitar as consequências ruins do mau uso dessas drogas.

Cerca de 22% dos brasileiros acima de 18 anos já usaram drogas psicoativas além do álcool e do cigarro alguma vez na vida. Entre os

estudantes, o uso frequente de drogas (20 ou mais doses por mês) é de 3,6%. A maconha é a mais usada das drogas ilícitas. [...] Embora muitas pessoas consigam viver bem usando essas substâncias, todas apresentam riscos potenciais de danos à saúde. O uso contínuo pode levar à tolerância (a pessoa fica acostumada à droga e precisa aumentar a dose para obter o efeito inicial) e dependência.

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Todas as drogas podem causar algum prejuízo à saúde, mas os efeitos variam de acordo com a quantidade, o tipo de substância utilizada e as características da pessoa que as utiliza. Logo depois de ingerir alguns tipos de droga, a pessoa pode ter uma sensação de prazer, sentir-se alegre, relaxada ou com mais energia. Mas depois aparecem efeitos desagradáveis, que variam com o tipo de droga e a quantidade consumida. Pode ser um grande cansaço, medo, depressão, problemas de memória, dificuldade de concentração e de aprendizagem, incapacidade de reagir em uma emergência (os reflexos ficam prejudicados), insônia, irritabilidade, alucinações, entre outros efeitos. Com o tempo, o cérebro pode ser afetado permanentemente, prejudicando a memória, a atenção, a concentração, a capacidade de raciocínio, etc. O uso repetido de alguns tipos de drogas pode causar danos aos pulmões, fígado, coração, rins e cérebro, levando a pessoa à morte. Muitas drogas podem provocar dependência química. Nesses casos, a interrupção no uso provoca o estado ou a síndrome de abstinência: podem ocorrer vômitos, tremores, suores, insônia, convulsões, entre outras reações que podem até causar a morte. Para aliviar essas reações, a pessoa recorre novamente à droga. O uso passa a ser habitual e o usuário tem dificuldade de diminuir ou interromper o consumo. Para livrar-se da dependência, muitas vezes é preciso procurar a ajuda de profissionais, como psicólogos e médicos. Vamos ver, a seguir, mais detalhes sobre os problemas causados pela presença do álcool e do fumo no organismo.

Orientações didáticas Exponha para os estudantes os principais problemas que as substâncias psicoativas causam no sistema nervoso. Para ampliar a discussão, se possível, faça cópias do texto complementar e de outros textos que abordem essa temática e leve a sala de aula. Caso haja no município ou região algum centro de reabilitação, convide o psicólogo responsável para relatar suas experiências de sucesso, estimulando a empatia e a cooperação entre as pessoas com diferentes vivências.

Na depressão a pessoa pode perder o interesse e a vontade de fazer até mesmo as atividades mais simples, entre outros sintomas que só o médico pode diagnosticar.

É importante tratar o tema com os estudantes tomando o cuidado de não fazer nenhum juízo de valores, encarando a dependência de substâncias químicas como um problema crônico que pode comprometer a saúde física e mental do indivíduo. Discutir alguns fatores sociais, ambientais e culturais que levam ao consumo de drogas e os efeitos da dependência química pode despertar nos estudantes a consciência sobre os riscos de fazer uso de substâncias psicoativas (lícitas ou ilícitas), além de ajudar a combater o preconceito e o estigma de dependentes químicos em nossa sociedade.

Ciência e saúde A dependência de drogas As drogas causadoras de dependência ativam o sistema de recompensa existente no cérebro. Lícitas ou não, todas provocam aumento rápido na liberação de dopamina, neurotransmissor envolvido nas sensações de prazer. [...] Com a repetição da experiência, os neurônios que liberam dopamina já começam a entrar em atividade ao reconhecer os estímulos ambientais e psicológicos vividos nos momentos que antecedem o uso da substância, fenômeno conhecido popularmente como fissura. É por esse mecanismo que voltar aos locais em que a droga foi consumida, a presença de pessoas sob o efeito dela e o estado mental que predispõe ao uso pressionam o usuário para repetir a dose.

Mundo virtual

O condicionamento que leva à busca da droga fica tão enraizado nos circuitos cerebrais, que pode causar surtos de fissura depois de longos períodos de abstinência. A pessoa deixa de ser usuária, mas a dependência persiste. [...] O condicionamento empobrece os pequenos prazeres cotidianos: encontrar um amigo, uma criança, a beleza da paisagem. No usuário crônico, os sistemas de recompensa e motivação são reorientados para os picos de dopamina provocados pela droga e seus gatilhos [...]. Com o tempo, a repetição do uso torna os neurônios do sistema de recompensa cada vez mais insensíveis à ação farmacológica da droga, fenômeno conhecido como tolerância. [...] VARELLA, D. Dependência química: neurobiologia das drogas. Disponível em: <https://drauziovarella.uol.com.br/drauzio/artigos/ dependencia-quimica-neurobiologia-das-drogas/>. Acesso em: 3 out. 2018.

O sistema nervoso • CAPÍTULO 8

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Para saber mais sobre diversas questões e respostas sobre drogas, inclusive sobre prevenção e tratamento, consulte o site: <http://www2. unifesp.br/dpsicobio/cebrid/ quest_drogas>. Para realizar cursos on-line sobre formas de identificar problemas e prevenir o consumo de drogas e álcool, consulte os sites: <https://www.einstein. br/ensino/cursos-abertos/ alcool_e_drogas_iii> e <https:// cursosabeline.com.br/cursoprevencao-de-drogas>. Acesso em: 29 set. 2018.

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Onde procurar ajuda Milhares de instituições, muitas não-médicas, formam uma rede nacional de assistência com ações de promoção, prevenção e proteção à saúde dos usuários. A maioria (70%) são instituições de autoajuda, como os Alcoólicos Anônimos (AA). O SUS tem os Centros de Atenção Psicossocial para álcool e drogas (CAPSad), de atendimento diário, com atividades laborais, de lazer e de cidadania.

A internação em hospital psiquiátrico não é a principal forma de tratamento. Quando necessária, a diretriz é que seja curta e aconteça preferencialmente em hospitais gerais, com acompanhamento pelos CAPS. As ações de redução de danos à saúde, desenvolvidas em mais de 600 instituições pelo Brasil, já reduziram o número de casos notificados de AIDS entre usuários de drogas injetáveis, sem aumentar o consumo de drogas injetáveis.

GOVERNO do Brasil. Drogas. Disponível em: <http://www.brasil.gov.br/noticias/saude/2012/04/drogas>. Acesso em: 27 set. 2018.

CAPÍTULO 8 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

çlcool

Antes de citar os efeitos do álcool, peça aos estudantes que analisem a figura 8.12. Faça a mediação de um debate sobre álcool e direção e sobre a lei que proíbe motoristas de dirigir sob influência do álcool. Pergunte se eles conhecem alguém que já perdeu a carteira de motorista por dirigir alcoolizado e se acham correto o uso de álcool antes de dirigir; se eles sabem quais são os riscos que as pessoas com essa atitude trazem para a sociedade; se eles já viram alguma reportagem sobre esse tema. Caso julgue necessário, selecione algumas notícias e reportagens para levar para a sala de aula.

L. Adolfo/Folhapress

O álcool inicialmente alivia a tensão e dá uma sensação de relaxamento. À medida que aumenta a concentração dele no sangue, os centros nervosos que controlam o raciocínio, os reflexos, a coordenação motora e a memória passam a funcionar de forma lenta. A pessoa perde a firmeza para andar e pensar e fala com dificuldade. Pode ficar agressiva e apresentar comportamento social inconveniente. Pelo fato de o álcool provocar sonolência, diminuir os reflexos e prejudicar a coordenação motora, é proibido por lei dirigir veículos sob o efeito dessa substância. Além dos motoristas, os pedestres e condutores de veículos não automotores (como bicicleta ou skate) também comprometem a segurança no trânsito se estiverem sob efeito de álcool, podendo causar acidentes. Veja a figura 8.12.

8.12 Automóvel envolvido em acidente causado por motorista que estaria embriagado, em Uberaba (MG), 2014. É proibido dirigir após a ingestão de qualquer tipo de bebida alcoólica. Por isso, pessoas que dirigem depois de consumir bebidas alcoólicas estão sujeitas às punições da lei.

Para desenvolver a habilidade EF06CI10 , é importante que os estudantes tenham consciência de que, se uma pessoa ingerir álcool, ela terá uma redução em seus reflexos e um comprometimento em sua coordenação motora.

O consumo habitual e excessivo de álcool pode provocar danos ao cérebro (morte de neurônios), ao fígado e a outros órgãos. Doses altas podem provocar a morte por parada respiratória. Algumas pessoas podem ficar dependentes do álcool. Quando isso ocorre, a pessoa bebe compulsivamente e, se não beber, fica irritada e pode apresentar síndrome de abstinência. O consumo de álcool em excesso gera a necessidade de tratamento médico, pois a pessoa corre risco de morte. Veja a figura 8.13. Secretaria da Saúde/Governo do Estado de São Paulo

Em seguida, pergunte se eles reconhecem a imagem presente na figura 8.13. É provável que a maioria deles já tenham visto esse alerta em estabelecimentos como padarias, mercados, restaurantes, conveniências, etc. Mesmo assim, verifique se eles sabem qual a informação que ele quer repassar para a população. É importante ressaltar que as bebidas alcoólicas não devem ser ingeridas e comercializadas para crianças e adolescentes.

8.13 Crianças e adolescentes não devem consumir bebidas alcoólicas. A ingestão de bebidas alcoólicas na juventude é um fator de risco de dano cerebral.

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UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Texto complementar – Lei Seca soma dados positivos após 10 anos, mas levanta questões “Se beber, não dirija”. A frase, usada frequentemente em campanhas publicitárias na televisão e no rádio, faz parte do cotidiano do brasileiro há mais 10 anos. Em alguns estados, como Rio de Janeiro, São Paulo e Rio Grande do Sul, ela obrigatoriamente deve ser impressa em cardápios de bares e restaurantes. [...]

Antes da Lei Seca, o Código de Trânsito em vigor, aprovado em 1997, já limitava a ingestão até seis decigramas de álcool por litro de sangue.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

A legislação de 2008 tolerava o limite de 0,1 miligrama por litro (mg/l). Ela fixou punições que envolvem multas elevadas, perda da habilitação e recolhimento do veículo. No caso de acidentes com vítimas, o responsável deve responder a processo penal. Em 2012, uma modificação estabeleceria a infração a partir de 0,5 mg/l. Uma nova alteração em 2016 também intensificaria o rigor fixando a alcoolemia zero.

“Diversas pesquisas mostraram que, mesmo em pequenas quantidades, o reflexo fica comprometido”, defende a professora Debo-

Comparados com os não fumantes, os fumantes têm cerca de 20 a 30 vezes mais risco de desenvolver câncer de pulmão, entre outras doenças. As substâncias tóxicas contidas no cigarro afetam muitos órgãos além dos pulmões, já que passam para o sangue e chegam aos vários sistemas do corpo humano. O cigarro destrói células do sistema respiratório (presentes no nariz, na traqueia, nos brônquios e nos bronquíolos) encarregadas de filtrar e eliminar impurezas do ar. O fumante costuma produzir muito muco (uma secreção viscosa), o que dificulta a passagem de ar e provoca a tosse. Os brônquios podem inflamar (bronquite) e os alvéolos pulmonares podem ser destruídos, causando a doença conhecida como enfisema. Com isso, cada vez menos oxigênio é absorvido pelos pulmões, e a pessoa tem falta de ar, respirando com dificuldade. Veja a figura 8.14. Eye o

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Ilustrações: Adilson Secco/Arquivo da editora

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Orientações didáticas

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Ao discutir sobre os problemas que o tabagismo causa, oriente os estudantes a pesquisar mais sobre enfisema. Em seguida, chame a atenção para a foto dos alvéolos com enfisema e a dos alvéolos normais na figura 8.14. Peça a eles que as comparem. Deixe que identifiquem e citem as diferenças em voz alta.

Calcula-se que ocorram no mundo cerca de 3 milhões de mortes por ano causadas pelo fumo.

Na figura 8.14, os estudantes podem perceber que o fumo destrói os alvéolos pulmonares de um fumante. Explique que, com a destruição dos alvéolos pulmonares, há a dificuldade da passagem do ar, justificando o excesso de tosse e a dificuldade na respiração dos fumantes.

8.14 Ilustrações e fotografias de alvéolos normais e de um fumante com enfisema. As fotografias foram obtidas em microscópio eletrônico (aumento de cerca de 150 vezes, coloridas artificialmente). Cada alvéolo mede cerca de 0,2 mm de diâmetro. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Sugerimos que retome novamente a ideia de que, mesmo o cigarro sendo uma droga lícita, ela causa danos à saúde do fumante e das pessoas que convivem com ele. Questione os estudantes, perguntando se eles conhecem alguém que fuma. Após isso, peça que elaborem três justificativas que poderiam convencer essa pessoa a parar de fumar.

alvéolos com enfisema

A nicotina (principal substância psicoativa do cigarro) provoca relaxamento muscular e o aumento dos batimentos cardíacos e da pressão arterial. Ela eleva também o risco de se formarem placas de gordura que “entopem” as artérias (aterosclerose). Por isso, entre os fumantes o índice de problemas cardíacos é maior que entre os não fumantes. A nicotina causa dependência e sua falta pode provocar sintomas desagradáveis, como dor de cabeça, irritação e insônia e um forte desejo de fumar; por isso pode ser difícil deixar de fumar. Há medicamentos que ajudam a parar de fumar, porém eles devem ser usados apenas com orientação médica. Em resumo, apesar de inicialmente a pessoa se sentir bem, o consumo de drogas é uma agressão a todo o organismo. Além dos danos físicos à saúde, as drogas prejudicam o desenvolvimento da personalidade, a aprendizagem, o desempenho profissional, o relacionamento com outras pessoas e a capacidade de enfrentar os problemas do cotidiano. Por tudo isso, nossa recomendação é: diga não às drogas e não aceite nenhuma oferta para consumi-las!

Na tela Diga sim à vida — Turma da Mônica na prevenção do uso de drogas http://www.youtube. com/ watch?v=dqtfQxjD5m4 Vídeo sobre o problema do uso de álcool entre adolescentes. É resultado de uma parceria da Secretaria Nacional de Políticas sobre Drogas (Senad) com o cartunista Mauricio de Sousa. Acesso em: 26 set. 2018.

O sistema nervoso • CAPÍTULO 8

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rah Malta, da Escola de Enfermagem da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). [...] Também em 2016, ficou determinado que a recusa ao teste do bafômetro é infração gravíssima, além da suspensão do direito de dirigir. Além disso, foi ampliada a pena prevista ao motorista causador da morte ou de lesão corporal: passou para cinco a oito anos de reclusão.

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Para o professor de direito da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) Maurício Mota, o grande mérito da lei foi criar um ambiente em que as pessoas estão tendo mais responsabilidade. Ele, no entanto, sente falta de mais campanhas educativas e se preocupa com o peso dado à multa, o que poderia produzir injustiça na tentativa de ser pedagógico.

RODRIGUES, L. Lei seca soma dados positivos após 10 anos, mas levanta questões. EBC Agência Brasil. Disponível em: <http://agenciabrasil.ebc.com.br/ geral/noticia/2018-06/lei-seca-soma-dados-positivos-apos-10-anos-mas-levanta-questoes>. Acesso em: 29 set. 2018.

CAPÍTULO 8 - MANUAL DO PROFESSOR

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ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos 1. Sistema nervoso central: a, d. Sistema nervoso periférico: b, c. 2. A poliomielite pode provocar a paralisia porque compromete os nervos que estimulam os músculos estriados esqueléticos, responsáveis pela movimentação voluntária do corpo. 3. Ela não seria capaz de coordenar os movimentos do corpo. 4. Bulbo. 5. A pessoa morre de asfixia quando o diafragma e os músculos intercostais, que fazem o ar entrar e sair dos pulmões, ficam paralisados pelo curare. 6. As substâncias contidas no cigarro, como a nicotina, chegam ao sangue por meio dos pulmões. Do sangue, essas substâncias são distribuídas por todo o organismo, como o sistema cardiovascular e o nervoso. 7. Quando uma pessoa consome bebidas alcoólicas, a concentração dessa droga no sangue aumenta, inibindo os centros nervosos que controlam o raciocínio, os reflexos e a coordenação motora. O álcool também provoca sonolência. Além dos motoristas, os pedestres e condutores de veículos não automotores (como bicicletas ou skates) também comprometem a segurança no trânsito se estiverem sob efeito do álcool, podendo causar acidentes. 8. d.

Aplique seus conhecimentos

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

No caderno, escreva quais dos itens a seguir fazem parte do sistema nervoso central e quais fazem parte do sistema nervoso periférico. a) encéfalo b) nervos cranianos c) nervos espinais d) medula espinal

2 A poliomielite é provocada por um vírus que se instala no sistema nervoso e destrói os neurônios. A doença pode ser prevenida. Veja a figura 8.15. Explique por que essa doença pode causar a paralisia muscular.

Alexandre Tokitaka/Pulsar Imagens

1

8.15 A vacinação é uma das medidas que podem ser adotadas para evitar a poliomielite.

3 O professor perguntou à turma que problemas uma pessoa com lesão no cerebelo teria. Alguns estudantes disseram que ela não seria capaz de respirar; outros, que ela não seria capaz de ouvir; outros, que ela não seria capaz de coordenar os movimentos do corpo; outros, que ela perderia a memória. Qual dessas respostas é a correta?

5 Veja a figura 8.16. O curare, veneno que alguns indígenas usam nas flechas, impede a passagem do impulso nervoso para os músculos. Por que uma pessoa envenenada por curare acaba morrendo por asfixia?

8.16 O curare pode ser extraído da planta Chondrodendron tomentosum, popularmente conhecida como butua, uva-do-mato ou parreira-brava.

6 Embora atinja diretamente o sistema respiratório, a nicotina e outras substâncias presentes no cigarro também interferem em outros sistemas do corpo humano, como o sistema cardiovascular. Como essas substâncias chegam até os outros sistemas? 7 O álcool é a droga mais consumida no mundo e é legalizado na maioria dos países para pessoas maiores de idade. No Brasil, pessoas com mais de 18 anos podem consumir bebida alcoólica desde que não dirijam depois de beber. De acordo com o que você estudou neste capítulo, explique por que é muito perigoso dirigir depois de consumir álcool. 8 Quando encostamos acidentalmente a mão em um objeto muito quente, imediatamente a retiramos. No caderno, indique a afirmativa falsa em relação a essa situação. a) Trata-se de um ato reflexo. b) O neurônio sensorial enviou um impulso nervoso para a medula espinal. c) O neurônio motor enviou um impulso nervoso para os músculos flexores do antebraço. d) Ocorreu uma ação voluntária, controlada pelo cérebro. ATIVIDADES

NTBG/National Tropical Botanical Garden

4 O estudante que respondeu à questão anterior dizendo que ela não seria capaz de respirar lembrou-se, logo depois, de que isso de fato ocorreria se a lesão fosse em outra parte do encéfalo. Que parte é essa?

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Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

11.Porque, em caso de dano à coluna, o movimento pode provocar uma lesão na medula espinal e levar, por exemplo, à paralisia de algum membro. 12.Por causa da morte de neurônios; a ruptura do vaso diminui a irrigação sanguínea na região, o que leva à morte dos neurônios que controlam as funções indicadas. 13. a) Arco reflexo. b) O neurônio de associação. c) Porque o médico deu uma pancadinha logo abaixo da patela. d) Involuntário.

9 As drogas são capazes de alterar a comunicação entre os neurônios, mesmo sem atuar no corpo celular do neurônio. Explique de que forma elas podem provocar essas alterações. 10 Por que o uso de drogas deve ser evitado, mesmo no caso daquelas que são legalizadas para maiores de 18 anos? 11 Em caso de acidente, quando há suspeita de algum dano à coluna vertebral, a vítima deve ser levada ao hospital imobilizada e deitada, evitando se movimentar. Por que é necessário esse cuidado? 12 Por meio de eletrodos presos à cabeça, pode-se registrar a atividade elétrica do cérebro. Esse exame é chamado eletroencefalograma. Explique por que na região que sofreu um acidente vascular cerebral (derrame) o eletroencefalograma acusa atividade elétrica menor e por que, como consequência de um derrame, a pessoa pode apresentar distúrbios na fala, na movimentação, na visão e em outras funções. Jan H Andersen/Shutterstock

13 Para testar um tipo de reflexo, os médicos dão uma pequena batida com um martelinho de borracha logo abaixo do joelho. A pancada faz um músculo se contrair e provoca na perna um movimento semelhante ao de um pontapé. Veja a figura 8.17. Nesse tipo de reflexo, neurônios sensoriais são estimulados pela batida e, na medula espinal, enviam mensagens diretamente para neurônios motores.

Investigue

8.17 Médico testando reflexo na região da patela, um osso do joelho.

a) Como é chamado esse encadeamento de neurônios? b) Compare esse reflexo com o que foi estudado neste capítulo: Que tipo de neurônio está ausente aqui? c) Por que esse reflexo é chamado de “reflexo patelar”? d) Esse ato reflexo é voluntário ou involuntário? Investigue

1 Além de cumprir as tarefas habituais, de trabalho e estudo, as pessoas precisam reservar um tempo para o lazer. Atividades que mantenham o corpo em movimento, que sejam desafiadoras ou que demandem uso da criatividade podem ser muito prazerosas e trazer grandes benefícios ao corpo e à mente. Componha em seu caderno uma lista de atividades que você já fez e gostou. Em seguida, procure descobrir atividades que você ainda não fez, mas gostaria de fazer. Essas atividades são individuais ou em grupo? Em que locais podem ser praticadas? Quais materiais são necessários para praticar essas atividades? Veja algumas sugestões: praticar um esporte, passear a pé ou de bicicleta, cantar num coral, tocar um instrumento musical, desenhar, pintar, costurar, fotografar, fazer artesanato, participar de grupos de teatro, promover campanhas ou gincanas com finalidade social, participar de jornais de estudantes, visitar museus, parques, jardins botânico e zoológico. Leia sua lista para a turma. Você vai descobrir que vários colegas têm interesses parecidos com os seus. Que tal se juntar a eles nessas atividades e aumentar seu círculo de amigos?

2 Alguns cientistas comparam o cérebro a um computador, mas há também diferenças importantes entre ambos. Pesquise que semelhanças e que diferenças há entre o cérebro e os computadores. Dê também sua opinião: O cérebro é melhor que o computador? Você acha que um dia será possível construir um computador que seja capaz de realizar o que o cérebro humano faz? Que tenha emoções e possa distinguir o que é moralmente certo e o que é errado? Discuta sua opinião com a turma, sempre respeitando opiniões diferentes da sua. ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos 9. As drogas modificam a ação dos neurotransmissores, alterando a transmissão dos impulsos nervosos. 10.As drogas, incluindo o cigarro e o álcool, devem ser evitadas porque, apesar de poderem causar sensações de bem-estar imediatas, elas podem ter consequências negativas para todo o organismo. Entre os efeitos estão: cansaço, medo, depressão, problemas de memória, dificuldade de concentração

145

e de aprendizagem, incapacidade de reagir em uma emergência (os reflexos ficam prejudicados), insônia, irritabilidade, alucinações, entre outros efeitos. O cérebro pode ser afetado permanentemente, com comprometimento da memória, da atenção, da concentração, da capacidade de raciocínio, etc. O uso repetido de alguns tipos de droga pode causar danos aos pulmões, fígado, coração, rins e ao cérebro e pode levar a pessoa à morte. Muitas drogas podem provocar dependência química.

1. É muito frequente o estudante passar boa parte de seu tempo de lazer de forma passiva – vendo televisão, jogando games no computador ou no celular e navegando na internet, por exemplo. Diversos estudos em psicologia mostram a importância de um lazer com atividades criativas, que envolvam algum desafio, o aprendizado de novas habilidades, o contato com outras pessoas ou com a natureza. A atividade pretende incentivar o estudante a empregar de forma criativa seu tempo de lazer, além de estimular o desenvolvimento de novos contatos sociais na turma. 2. Tanto o cérebro como o computador transmitem mensagens, mas o modo de transmissão é diferente: no cérebro há alterações químicas que fazem o impulso nervoso passar de um neurônio para outro; no computador a mensagem é conduzida por uma corrente elétrica. Tanto o computador como o cérebro têm memória, porém a memória do computador é armazenada em circuitos (nos chips), enquanto nossa memória é armazenada nas sinapses entre os neurônios – e ainda não sabemos bem como isso ocorre. As demais questões têm respostas pessoais.

CAPÍTULO 8 - MANUAL DO PROFESSOR

145

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas De olho no texto

De olho no texto Leia o texto a seguir e depois responda às perguntas no caderno.

a) Respostas pessoais. b) O texto defende que o conhecimento tradicional é importante para ajudar a indústria a desenvolver produtos. Os pesquisadores também usam esse conhecimento para entender a biodiversidade. c) Resposta pessoal. Espera-se que o estudante reflita e valorize os conhecimentos construídos ao longo do tempo por diversas comunidades. É importante, sobretudo, que eles exercitem a empatia e reconheçam que, na construção de uma sociedade justa e inclusiva, essas comunidades têm direito de viver e de praticar sua cultura. d) As drogas podem ter ação depressora, estimulante ou perturbadora. As depressoras diminuem a atividade do sistema nervoso central; as estimulantes aumentam a atividade do sistema nervoso central; as perturbadoras mudam a qualidade do funcionamento do sistema nervoso central, podendo causar alucinações.

Conhecimentos tradicionais [...] Durante séculos, comunidades indígenas e locais do mundo todo adquiriram, usaram e transmitiram para novas gerações conhecimentos tradicionais sobre a biodiversidade local e a forma como ela pode ser usada para uma variedade de finalidades importantes. A biodiversidade local tem funções múltiplas que vão desde o uso como alimentos a medicamentos, passando por roupas e materiais de construção, até o desenvolvimento de conhecimentos e práticas para a agricultura e a criação de animais. [...] Esses conhecimentos tradicionais são frutos da luta pela sobrevivência e da experiência adquirida ao longo dos séculos pelas comunidades, adaptados às necessidades locais, culturais e ambientais e transmitidos de geração em geração.

Por que os conhecimentos tradicionais são importantes? As comunidades indígenas e locais dependem dos recursos biológicos para uma variedade de propósitos cotidianos [...]. Em muitos casos as mesmas propriedades que os tornam úteis para as comunidades indígenas e locais são utilizadas pela indústria para desenvolver produtos populares. Os pesquisadores também os usam para entender melhor a biodiversidade e a intrincada teia da vida na Terra. [...] Sem esses conhecimentos tradicionais muitas espécies atualmente usadas em pesquisas e em produtos comercializados poderiam nunca ter sido identificadas. [...] É fundamental que aqueles que acessam os conhecimentos tradicionais os valorizem adequadamente. [...]

Fotos: Fivespots/Shutterstock/Glow Images

Secretariado da Convenção sobre Diversidade Biológica. Conven•‹o sobre diversidade biol—gica: ABS. Tema: Conhecimentos tradicionais. Cartilhas da série ABS. Disponível em: <www.cbd.int/abs/infokit/revised/print/factsheet-tk-pt.pdf>. Acesso em: 18 jun. 2018.

8.18 O veneno de pererecas do gênero Dendrobates (2,5 cm a 5 cm de comprimento) é utilizado por algumas comunidades indígenas na ponta das flechas para paralisar a caça. O mesmo veneno pode ser usado na produção de medicamentos que afetam o sistema nervoso.

a) Consulte em dicionários o significado das palavras que você não conhece e redija uma definição para esses termos. b) De acordo com o texto, por que devemos preservar o conhecimento tradicional de comunidades como a comunidade indígena? c) Em sua opinião, que outras razões justificam o respeito às comunidades tradicionais, como as indígenas, e a preservação das diversas culturas? d) Os conhecimentos produzidos por comunidades indígenas podem contribuir, por exemplo, na obtenção de substâncias psicoativas que podem ser usadas na fabricação de medicamentos, como antidepressivos. Explique as três formas de ação que as substâncias psicoativas têm sobre o sistema nervoso.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

ATIVIDADES

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Atividade complementar Campanha contra o tabagismo e contra o álcool

Aprendendo com a pr‡tica Vamos testar o tempo de reação das pessoas. Este experimento deve ser realizado em duplas de estudantes. Uma pessoa (A), em pé, segura, no sentido vertical e por uma das pontas, uma régua de 25 cm a 30 cm. A outra pessoa, sentada, (B) deve manter o polegar e o indicador abertos e os demais dedos de uma das mãos fechados para envolver a outra ponta da régua que está dependurada (e segura por A), mas sem segurá-la. Veja a figura 8.19. Mauro Nakata/Arquivo da editora

Com os estudantes escolha um tema para desenvolver uma campanha para a comunidade escolar. Essa campanha pode ser um projeto interdisciplinar com os professores de Arte, Língua Portuguesa, História e Matemática. Peça aos estudantes que elaborem questões para uma entrevista. Oriente-os a entrevistar seus familiares e vizinhos, bem como os professores e os funcionários da escola.

A B

Auxilie-os na organização dos dados e, com o professor de Matemática, peça que calculem a porcentagem e façam a montagem de gráficos de barra ou de setores. Em parceria com o professor de História, oriente-os a pesquisar sobre a história do fumo e do álcool na vida do ser humano. Com o professor de Arte, oriente-os a criar panfletos e cartazes com os dados coletados, alertas e prevenções para serem apresentados à comunidade escolar. Se possível, o material de divulgação pode ser feito no formato digital e compartilhado pela internet, desde que sejam protegidos os dados e informações das pessoas envolvidas.

8.19

Então, de repente, a pessoa A solta a régua sem avisar. A pessoa B tem de tentar prender a régua entre os dedos, o mais rápido possível. A dupla de estudantes deve se revezar nas duas posições. Agora, responda no caderno. a) Em que ponto cada estudante conseguiu segurar a régua? O que esse ponto indica? b) Por que existe um tempo de reação entre a observação de que a régua está caindo e o ato de segurá-la? c) Repita a experiência, pelo menos três vezes para cada estudante da dupla. Para comparar os resultados, no caderno, construa um quadro semelhante ao mostrado abaixo e registre em qual ponto cada um de vocês segurou a régua. Tempo

Estudante A

Estudante B

Teste 1 Teste 2 Teste 3

8.20

O que você verificou? d) Você acha que o cansaço poderia afetar o tempo de reação? e) E a ingestão de bebida alcoólica? Na sua opinião, ela afetaria o tempo de reação? Em caso positivo, em que situações ela é perigosa? Você pode usar um quadro que permite calcular, aproximadamente, o tempo de reação em função da distância marcada na régua: Distância em centímetros

Tempo de reação em segundos

0,14

0,17

0,20

0,23

0,25

8.21 ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aprendendo com a prática a) O ponto em que o estudante conseguiu segurar a régua dá uma ideia indireta do tempo de reação dele: quanto maior a distância percorrida pela régua, mais tempo ele leva para reagir ao estímulo. b) O tempo de reação existe, entre outros fatores, em virtude do tempo que o impulso leva para ir até o sistema nervoso central e voltar para músculo.

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c) A resposta depende dos resultados obtido pelos estudantes. d) Sim. Quando uma pessoa está muito cansada, o tempo de reação a um estímulo aumenta. e) Se uma pessoa ingere bebida alcoólica, o tempo de reação a um estímulo aumenta. Isso pode ser perigoso quando são realizadas atividades que exigem respostas rápidas, como dirigir veículos. O professor pode complementar a atividade solicitando uma pesquisa sobre o perigo de dirigir veículos sob o efeito de bebidas alcoólicas. CAPÍTULO 8 - MANUAL DO PROFESSOR

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9 CAPÍTULO

Objetivos do capítulo Neste capítulo será estudada a função do sistema nervoso na coordenação das ações sensoriais por meio dos sentidos dos seres humanos: visão, audição, olfato, gustação e tato. Veremos com mais detalhes os olhos e a visão para explorar e selecionar lentes adequadas para a correção de diferentes defeitos da visão.

Interação do organismo com o ambiente

EF06CI08 Explicar a importância da visão (captação e interpretação das imagens) na interação do organismo com o meio e, com base no funcionamento do olho humano, selecionar lentes adequadas para a correção de diferentes defeitos da visão.

Orientações didáticas A imagem de abertura deste capítulo foca em um dos sistemas sensoriais: a visão. Junto com os estudantes, explore a imagem fazendo perguntas como: “O que vocês veem na imagem?”; “Todas as silhuetas que aparecem apresentam o mesmo tamanho?”. Como se trata de uma ilusão de óptica, é provável que surjam diversas respostas e dúvidas. Caso possível, mostre outras imagens que causem esse tipo de efeito e diga que a visão será estudada ao longo do capítulo, juntamente com os demais sentidos do sistema sensorial.

A questão é... » Você conhece as partes do olho humano e as funções de cada uma delas? Da

rq/

utt

ers

toc k

9.1 Embora não pareça, as três silhuetas humanas acima têm o mesmo tamanho. Use uma régua para verificar isso.

Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

Os órgãos dos sentidos e o sistema nervoso nos fornecem informações importantes sobre o mundo, mas em certas situações eles podem nos enganar. É o que acontece nas ilusões de óptica, como vemos na figura 9.1. Há diferença entre os tamanhos das três silhuetas? Neste capítulo vamos conhecer os órgãos que nos fornecem informações sobre o ambiente: olhos, orelhas, língua, nariz e pele. Veremos também que as informações sensoriais são interpretadas e coordenadas pelo sistema nervoso. 148

» Quais são as causas de problemas de visão, como a miopia e a hipermetropia, e como eles podem ser corrigidos? » Que fenômenos ocorrem quando o som atinge as orelhas? E que sentidos estão associados ao nariz, à língua e à pele?

UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Sequência didática No Material Digital do Professor que compõe esta coleção você encontra a sugestão de Sequência Didática 2 do 3o bimestre, “Percepções sensoriais, visão e lentes corretivas”, que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas para A quest‹o Ž... Resposta pessoal. As pálpebras e cílios protegem os olhos; o fechamento delas espalha a lágrima, que lubrifica a superfície dos olhos. A íris controla a quantidade de luz que entra nos olhos por meio da pupila. A lente (cristalino) focaliza a imagem. Na retina forma-se a imagem. Se o bulbo do olho é mais alongado ou a lente é mais espessa, o foco da imagem fica um pouco à frente da retina. Nesse caso, ca-

racteriza-se a miopia. Se o diâmetro do bulbo do olho é menor e o foco da imagem fica depois da retina, caracteriza-se a hipermetropia. A miopia e a hipermetropia podem ser corrigidas com lentes. O som faz a membrana timpânica vibrar. Essa vibração estimula células sensitivas, que enviam mensagens pelo nervo vestibulococlear ao cérebro. O nariz é responsável pelo olfato; a língua, pela gustação; e a pele acusa sensações táteis, térmicas e de dor.

Orientações didáticas

Os seres humanos e muitos outros animais recebem informações do ambiente e do próprio corpo. Você sabe como isso acontece? As informações são recebidas por células especializadas que podem estar reunidas em órgãos dos sentidos, como os da visão ou da audição e equilíbrio. O conjunto formado por todos os órgãos dos sentidos é conhecido como sistema sensorial. Cada uma dessas estruturas sensoriais é capaz de receber certo tipo de estímulo: luz, som, substâncias químicas, variação de temperatura, etc. Esses estímulos são transformados em impulsos nervosos e levados para o encéfalo ou para a medula espinal. O sistema nervoso interpreta os impulsos, armazena informações e encaminha respostas para as glândulas ou para os músculos. É por meio desses processos que nós, e muitos outros animais, reagimos aos 9.2 Grupo de suricatos (Suricata suricatta, até 50 cm de altura) observa a possível chegada estímulos e interagimos com o am- de predadores. Esses animais vivem em regiões secas do continente africano, como o biente. Veja a figura 9.2. deserto de Kalahari, situado na porção sul do continente.

Gaston Piccinetti/AGE Fotostock/AGB Photo Library

1 O sistema sensorial

Para saber mais Sentindo o ambiente [...]

Hz: símbolo da unidade que mede o número de oscilações por segundo (ou frequência), o hertz

As pessoas sentem o mundo da mesma maneira? Apesar de o olho e a orelha funcionarem da mesma maneira em todas as pessoas, a maneira que cada um de nós sentimos o mundo é peculiar e varia com a experiência de vida de cada um de nós. Assim, facilmente duas pessoas podem concordar sobre o reconhecimento de um mesmo objeto (uma calça na vitrine) mas o componente afetivo em relação a ele pode diferir totalmente: duas pessoas podem discordar completamente quanto ao design. Uma pessoa achará “lindo” e a outra, “horrível”... Daí ter sentido o ditado popular: “Gosto não se discute, respeita-se”. Essas diferenças são decorrentes da experiência pessoal de cada indivíduo e de processos culturais.

Os outros animais sentem o mundo como o ser humano? A sensibilidade humana para os sons é limitada, ou seja, escutamos apenas sons entre 20 e 20 000 Hz e somos totalmente surdos para os infrassons (sons abaixo de 20 Hz) e os ultrassons (acima de 20 000 Hz). No entanto, cães e gatos podem ouvir ultrassons e sons de baixíssima intensidade. Assim como somos sensíveis apenas à luz visível, outros animais são sensíveis aos raios ultravioleta (abelhas, borboletas) ou infravermelhos (serpentes). [...] NISHIDA, S. M. Como funciona o corpo humano? Museu Escola do Instituto de Biociências. Disponível em: <http://www2.ibb.unesp.br/ Museu_Escola/2_qualidade_vida_humana/Museu2_qualidade_corpo_sensorial_introducao.htm>. Acesso em: 29 set. 2018.

Interação do organismo com o ambiente • CAPÍTULO 9

149

Um modo interessante de iniciar o estudo do sistema sensorial é explorar os próprios sentidos. Pode-se, por exemplo, colocar sons de animais, de natureza ou de barulhos urbanos e pedir aos estudantes que fechem os olhos enquanto os ouvem; ou então levar objetos de formas e texturas diferentes e pedir que descrevam as sensações após tocá-los; associar imagens a sons diferentes e perguntar aos estudantes se eles são correspondentes, etc. Outra possibilidade é pedir aos estudantes que descrevam o que está acontecendo na sala de aula, pois utilizarão os sentidos para descrever, pelo menos, o que observam e ouvem. Se apenas esses dois sentidos forem explorados, faça questionamentos que os incentive a usar os outros sentidos (como é a cadeira na qual estão sentados, que cheiros sentem, etc.). Esses exercícios poderão contribuir para o início do trabalho. Em seguida, pergunte aos estudantes se conhecem o animal da figura 9.2. É provável que reconheçam os suricatos de animações ou documentários da vida silvestre no continente africano. Mencione que esses animais ficam nessa posição para conseguir observar o local em que o bando está e para avisar a possível chegada de predadores. Pergunte aos estudantes em que outras atividades os sentidos são importantes, como a procura por alimento e a percepção das condições do ambiente. Incentive os estudantes a visitar locais como aquários e zoológicos para que possam observar o comportamento de diferentes animais, compreendendo como eles usam os sentidos. Reforce que, embora cada sentido tenha sua importância, há pessoas que apresentam problema(s) em algum(ns) dele(s). Nem por isso essas pessoas deixam de se comunicar ou viver em sociedade; pelo contrário, podem utilizar outros métodos de comunicação e, muitas vezes, acabam desenvolvendo uma sensibilidade maior de outro sentido. Elas devem igualmente viver em sociedade. Esse ponto é importante para desenvolver a competência geral da BNCC que promove o respeito a outras pessoas e aos direitos humanos com acolhimento e valorização da diversidade. CAPÍTULO 9 - MANUAL DO PROFESSOR

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2 Visão

Inicie este tópico explorando a evolução dos seres vivos em relação ao processo de percepção de luz. É importante que os estudantes comecem a compreender a evolução como um processo gradual e que, geralmente, ocorre ao longo de muito tempo. Embora esse processo tenha possibilitado o aumento de complexidade de estruturas em muitos casos, é necessário que eles não concluam equivocadamente que a evolução leva sempre ao aumento da complexidade. As teorias a respeito da evolução biológica serão estudadas com mais detalhes no 9o ano.

Andrey Nekrasov/imageBROKER/AGB Photo Library

Ao longo da evolução dos seres vivos, muitos animais desenvolveram estruturas capazes de detectar a luz do Sol refletida por objetos. Essas estruturas conferiram vantagens a esses organismos porque lhes permitiram contornar obstáculos e localizar presas ou predadores, facilitando a captura de alimento e a fuga dos predadores. Alguns animais apenas detectam a presença ou ausência de luz, sem distinguir imagens. É o caso, por exemplo, das minhocas, que têm células sensíveis à luz (fotossensíveis) na superfície do corpo. Em alguns moluscos, como a ostra e o mexilhão, há receptores que captam a direção de onde vem a luz, sem formar imagens. Insetos e alguns moluscos, como polvos e lulas (moluscos do grupo dos cefalópodes), por exemplo, têm olhos com lentes que formam imagens. Veja a figura 9.3. Nos vertebrados (peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos), os olhos formam imagens e têm estrutura semelhante à do olho humano.

Durante a discussão sobre o órgão responsável pela visão, utilize as imagens presentes na figura 9.3. A ilustração mostra o olho de uma lula em corte. Chame a atenção para as estruturas internas desse órgão, mencionando que ele é muito semelhante aos olhos dos vertebrados, como os seres humanos. Na fotografia da lula, destaque o tamanho dos olhos do animal.

nervos ópticos

Cefalópode: vem do grego cefalo, que significa "cabeça", e podos, "pé". Os tentáculos dos cefalópodes saem da cabeça do animal. músculo

íris lente

espaço atrás da lente retina

corpo vítreo

Fonte: elaborado com base em MOORE, J. An Introduction to the Invertebrates. 2. ed. Cambridge: Cambridge University, 2006. p. 146.

9.3 Lula (as maiores podem chegar a 13 metros de comprimento) e ilustração de um olho de lula em corte, que é semelhante aos olhos dos vertebrados. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Caso possível, mostre imagens de olhos de outros animais, para que os estudantes tenham uma noção da diversidade que essa estrutura pode apresentar. Comente, ainda, que a visão varia entre os animais: podem ver mais ou menos cores, em maior ou menor aumento, em diferentes comprimentos de onda. As características da luz serão trabalhadas com mais detalhes no 9o ano.

Biehler Michael/Shutterstock

irin-k/Shutterstock

Os insetos têm olhos simples – os ocelos –, que acusam a presença de luz e de objetos próximos, e olhos compostos, formados pela união de várias unidades dotadas de lentes que, em conjunto, fornecem imagens dos objetos e são muito sensíveis aos movimentos. Dependendo da espécie, pode ter um dos tipos ou ambos. Veja a figura 9.4.

Há certos sites, jogos, vídeos e aplicativos de dispositivos móveis que simulam a visão de alguns animais. Caso julgue interessante mostrar aos estudantes, procure previamente esses recursos e apresente-os à turma.

9.4 A mosca-doméstica (Musca domestica) tem olhos compostos.

Vamos investigar, a seguir, as partes do olho humano e como esse órgão interage com o sistema nervoso, possibilitando a percepção e a interpretação de imagens. 150

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

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Texto complementar – Alguns aspectos da óptica do olho humano

Em cerca de 95% das espécies animais são encontrados órgãos especializados para a detecção de luz. Uma parte desses animais possui órgãos apenas sensíveis à luz e outra parte é formada por animais que possuem o que poderíamos considerar serem olhos. As mais simples estruturas biológicas de captação da luz, que podem ser tratadas como precursoras de um olho como o encontrado em vertebrados, surgiram há cerca de meio bilhão de anos. Se o

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A evolução é um processo, gradual e com longa duração, de transformação das espécies de seres vivos. Vamos estudar mais sobre os processos evolutivos no 9o ano.

Paulo Cesar Pereira/Arquivo da editora

Orientações didáticas

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sistema mais primitivo consiste apenas de uma superfície sensível à luz, incapaz de sequer fornecer informação de onde ela provém […], as estruturas mais simples e que têm alguma similaridade com os olhos mais sofisticados são concavidades em cujas paredes internas, opostas a uma abertura, há células sensíveis à luz […]. Nessas estruturas simples, a luz proveniente de um único ponto luminoso atinge várias regiões da superfície fotossensível, não havendo for-

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

As partes do olho humano

Durante a abordagem das partes do olho humano, utilize a figura 9.5. É possível, também, trabalhar com um modelo anatômico de olho, caso a escola tenha um disponível. O trabalho com ilustrações e modelos será fundamental para explicar as estruturas que o constituem externa e internamente. Chame a atenção para o nervo óptico como a estrutura que conecta o olho ao encéfalo, sendo responsável por transmitir o estímulo recebido do ambiente até o cérebro, onde será traduzido, gerando uma resposta. Explicações como essa, que relacionam a estrutura ao ambiente, reforçam o trabalho com a habilidade EF06CI08 .

Feche os olhos e passe suavemente as mãos sobre eles. Você vai sentir duas protuberâncias, os bulbos dos olhos (globos oculares), as pálpebras e os cílios. As pálpebras e os cílios protegem os olhos. Além disso, cada vez que piscamos, certa quantidade de lágrima espalha-se sobre a superfície do olho, umedecendo e lubrificando o bulbo. As lágrimas apresentam substâncias que atacam as bactérias, protegendo os olhos contra infecções. Acompanhe a descrição dessas partes do olho humano consultando a figura 9.5. pupila

músculos

pálpebra esclera

íris Pablofdezr/Shutterstock

coroide

pupila

córnea

Pergunte aos estudantes qual é a importância do olho para a percepção do ambiente e quais são as suas limitações. Em quais contextos, por exemplo, a percepção do ambiente depende mais de outros sentidos do que da visão. Relembre que essa resposta depende do organismo que está sendo analisado. Animais de hábitos noturnos, por exemplo, costumam apresentar características que os permitem ver melhor à noite, como é o caso do társio, de algumas corujas, etc.

retina esclera

íris

humor aquoso

nervo óptico lente

corpo vítreo Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 643 e 644.

9.5 Esquema do olho humano em vista frontal e detalhes do bulbo do olho em corte de perfil (cerca de 3 cm de diâmetro). O nervo óptico, que conecta o olho ao cérebro, foi parcialmente representado. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

A camada externa do olho é composta de duas estruturas: a esclera e a córnea. Na esclera estão presos músculos que movem os olhos. Sob a esclera, a coroide (ou corioide) possui vasos sanguíneos que nutrem as células. A córnea, por sua vez, é transparente e fica na região da frente do olho, no centro dele. Pessoas com problemas na visão causados por alterações na córnea podem fazer um transplante, que consiste em substituir parte da córnea doente por uma saudável. A nova córnea pode melhorar a visão do paciente. Esse é o transplante de órgãos mais realizado no mundo e o de maior sucesso. Em uma camada mais interna está a íris, a parte colorida do olho, que fica poucos milímetros atrás da córnea e é composta, majoritariamente, por fibras musculares. Sua cor varia: há pessoas de olhos castanhos, azuis, verdes, entre outras cores. No meio da íris há uma abertura, a pupila, por onde a luz entra depois de passar pela córnea. Observe o que acontece à pupila em ambientes claros e em ambientes escuros. Com um colega, faça a seguinte experiência: vá a um ambiente bem iluminado e observe a pupila dele. Depois, fique em um ambiente pouco iluminado e repita a observação. O que você notou? Como explicar o que aconteceu?

Pupila: vem do latim pupilla, “menininha”. Ao olhar nos olhos de alguém, vemos nossa imagem refletida em miniatura. A pupila é conhecida também como “menina dos olhos”. Em outros contextos essa expressão quer dizer também algo que tem um significado especial para alguém.

Interação do organismo com o ambiente • CAPÍTULO 9

mação de imagens definidas. Esses sistemas apenas fornecem informações sobre a origem da fonte luminosa. Ao longo do tempo, os processos evolutivos propiciaram o surgimento de órgãos visuais adequados à formação de imagens. Um desses é um olho no qual a luz penetra por um pequeno orifício […], permitindo a formação de imagens pelo efeito “câmara escura”[…].

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Em seguida, comente alguns problemas na visão como os causados por alterações na córnea e reforce a importância da doação de órgãos, entre eles a córnea. A discussão sobre a doação de órgãos deve ser estimulada para contribuir para a reflexão, eliminar preconceitos ou opiniões baseadas em dados incorretos. A abordagem sobre a doação de órgãos pode ser uma estratégia para o desenvolvimento da competência específica da BNCC relacionada a agir pessoal e coletivamente com respeito, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza para tomar decisões diante de questões de saúde individual e coletiva.

Alguns poucos animais apresentam olhos que usam apenas o efeito câmara escura para a formação de imagens. Entretanto, o processo evolutivo seguiu outros caminhos: um deles envolve a presença de algum tipo de aparato óptico que permita uma melhor focalização da imagem, como a lente […], ou uma superfície por onde a luz penetra com grande curvatura (raio pequeno).

HELENE, O.; HELENE, A. F. Alguns aspectos da óptica do olho humano. Revista Brasileira de Ensino de Física. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172011000300012>. Acesso em: 29 set. 2018.

CAPÍTULO 9 - MANUAL DO PROFESSOR

151

Orientações didáticas

Você deve ter observado que no ambiente bem iluminado a pupila fica menor e no ambiente pouco iluminado a pupila fica maior. São os músculos da íris que causam essa variação no tamanho da pupila. Eles se contraem ou relaxam de acordo com a iluminação do ambiente. Dessa forma, a íris regula a quantidade de luz que entra nos olhos: em um ambiente bem iluminado a pupila fica menor, permitindo a passagem de menos luz; quando a iluminação é fraca, a pupila se abre, possibilitando que mais luz passe. Veja a figura 9.6.

Caso seja possível deixar a sala de aula escura (não totalmente), feche as janelas e apague a luz. Enquanto isso, pergunte aos estudantes o que acontece com a visão ao longo do tempo. Espera-se que, no início, seja difícil enxergar algo no escuro, mas que depois de um tempo os olhos se adaptam à menor luminosidade. Após alguns minutos, acenda novamente a luz e pergunte a eles qual a sensação produzida. Nesse momento é possível perceber o efeito do reflexo de diminuição ou aumento da pupila. Nos dois casos, a visão fica turva no início da nova situação, levando um tempo até que o olho se adapte.

ambiente pouco iluminado Fotos: Adam Hart-Davis/Science Photo Library/Latinstock

ambiente bem iluminado

Diga que a capacidade de visão noturna também depende de outros fatores além da abertura da pupila, como presença de certas vitaminas, especialmente a vitamina A. Alimentos como cenoura, espinafre, mamão, cajá são ricos em carotenoides, precursores dessa vitamina. Relações como essa reforçam a integração dos sistemas do organismo. Mais informações sobre a saúde humana e as vitaminas serão vistas no 7o ano.

íris

pupila

íris

pupila

9.6 A íris controla a quantidade de luz que entra nos olhos.

Atrás da íris está a lente (ou cristalino), que, junto com a córnea, concentra a luz de modo a formar uma imagem no fundo do olho, na sua camada mais interna e sensível à luz, a retina. Reveja a figura 9.5. Entre a córnea e a lente há um líquido, o humor aquoso, com a função de nutrir a córnea e a lente. E entre a lente e a retina há um material gelatinoso, o corpo vítreo.

Para saber mais A fascinante evolução do olho O olho humano é um órgão extremamente complexo; atua como uma câmera, coletando, focando luz e convertendo a luz em um sinal elétrico traduzido em imagens pelo cérebro. Mas, em vez de um filme fotográfico, o que existe aqui é uma retina altamente especializada que detecta e processa os sinais usando dezenas de tipos de neurônios. [...] [...] Embora pesquisadores que estudam a evolução do esqueleto possam documentar facilmente a metamorfose em registros fósseis, estruturas de tecidos moles raramente fossilizam. E mesmo quando isso ocorre, os fósseis não preservam detalhes suficientes para determinar como as estruturas evoluíram. Ainda assim, recentemente biólogos fizeram avanços significativos no estudo da origem do olho, observando a formação em embriões em desenvolvimento e comparando a estrutura e os genes de várias espécies para determinar quando surgem os caracteres essenciais. Os resultados indicam que o tipo de olho comum entre os vertebrados se formou há menos de 100 milhões de anos, evoluindo de um simples sensor de luz [...], há cerca de 600 milhões de anos, até chegar ao órgão sofisticado de hoje, em termos ópticos e neurológicos, há 500 milhões de anos. [...] LAMB, T. D. A fascinante evolução do olho. Scientific American Brasil. Disponível em: <http://www2.uol.com.br/sciam/reportagens/a_fascinante_evolucao_do_olho.html>. Acesso em: 29 set. 2018.

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UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Texto complementar – Transplante de córnea: conheça a sua importância As principais alterações na córnea que exigem a realização de um transplante de córnea para recuperar a visão são o ceratocone e a distrofia do endotélio. O ceratocone é uma doença que se manifesta em pessoas mais jovens e se caracteriza pelo adelgaçamento da córnea que se torna mais pontiaguda. Essa irregularidade interfere na curvatura corneana, aumentando o astigmatismo, e, consequentemente, distorcendo muito a imagem que chega à retina. Já a distrofia do endotélio corneano acomete especialmente os idosos, pois as células endoteliais que revestem a face posterior da córnea vão sendo perdidas no decorrer da vida. A evolução da doença costuma ser lenta, mas algumas pessoas perdem essas células com maior velocidade. “Quando a perda é acentuada, a córnea acumula água, adquire o aspecto de um vidro fosco que prejudica a passagem da luz e,

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Conseguimos enxergar os objetos por causa da luz que reflete neles. Essa luz chega aos nossos olhos, atravessa a córnea, passa pelo humor aquoso, pela pupila, pela lente e pelo corpo vítreo até chegar à retina, onde a imagem é formada. Uma particularidade é que a imagem formada é invertida em relação ao objeto. Veja a figura 9.7. córnea

Peter Hermes Furian/Shutterstock

raios luminosos íris

Para transmitir aos estudantes a ideia da conexão que existe entre o sistema sensorial e o sistema nervoso, deve-se chamar a atenção para o fato de que estímulos nos olhos e em outros sentidos acabam desencadeando mensagens nervosas que serão levadas ao encéfalo; este, por sua vez, vai desencadear outras respostas no organismo, sejam motoras, sejam hormonais, sejam de outro tipo. Pode-se perguntar: “Se a imagem formada na retina é invertida, como percebemos o objeto na posição correta?”. A resposta deverá passar a ideia de que o sistema nervoso interpreta as mensagens que chegam pelo nervo óptico e que é no encéfalo que, efetivamente, ocorrem as percepções, incluindo as visuais. Ou seja, caso houvesse um bloqueio no nervo óptico, as mensagens não chegariam ao cérebro e não haveria, portanto, formação de imagem e visão propriamente. Relações desse tipo contemplam parte da habilidade EF06CI07 .

retina

imagem

objeto

pupila nervo óptico

lente

9.7 Esquema mostrando a formação da imagem na retina. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Embora a imagem se forme na retina, ela só será percebida quando os impulsos nervosos gerados na retina chegarem, por meio do nervo óptico, ao cérebro – que, por sua vez, interpreta a informação e nos fornece a imagem do objeto na posição real. A função da retina, portanto, é transformar o estímulo luminoso em impulsos nervosos que serão levados pelo nervo óptico até o cérebro, que interpreta a imagem. Na retina encontram-se cerca de 160 milhões de células sensíveis à luz, que podem ser de dois tipos: os bastonetes e os cones. Os bastonetes são bem sensíveis à luz e captam imagens em lugares pouco iluminados, porém não distinguem cores. Os cones são as estruturas responsáveis pela visão do colorido das imagens.

Na tela Os cinco sentidos: vis‹o www.youtube.com/ watch?v=9X82UMmhblI A animação apresenta as particularidades do olho humano. Acesso em: 14 jun. 2018.

Para saber mais

Se julgar interessante, pode ser um bom momento para trabalhar a seção Para saber mais. Nele, os estudantes vão entender um pouco sobre a refração da luz. Esse comportamento da luz ao passar de um meio material para outro ocorre também nos nossos olhos.

O que acontece quando os raios de luz chegam aos nossos olhos? Para compreender isso, você precisa conhecer um fenômeno chamado refração (você vai saber mais sobre esse fenômeno no 9o ano). Faça um experimento: mergulhe um canudinho plástico em um copo com água e observe-o do alto. Você notará que o canudinho parece torto. Na verdade, ele continua reto – é a imagem de sua parte submersa que produz essa impressão. Isso acontece porque a luz, quando passa da água para o ar, sofre uma mudança de direção. Quando os raios de luz emitidos ou refletidos por um objeto qualquer passam de um meio para outro (por exemplo, da água para o ar ou do ar para a água), eles podem mudar de direção. Veja a figura 9.8. Esse fenômeno é chamado de refração da luz. No olho humano, quando a luz passa da córnea para o humor aquoso, por exemplo, ela sofre um pequeno desvio.

Ray B Stone/Shutterstock

A visão e as ondas luminosas

Vídeo disponível Assista à videoaula “A formação das imagens através da visão” com os estudantes para aprofundar o conteúdo abordado. No Material Digital do Professor, você encontra orientações para o uso desse recurso.

9.8 Quando os raios de luz passam da água para o ar, eles mudam de direção, modificando a imagem que vemos.

Interação do organismo com o ambiente • CAPÍTULO 9

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por isso, a pessoa não consegue enxergar adequadamente. Essa enfermidade é conhecida também como distrofia de Fuchs”, explica o oftalmologista Virgílio Centurion, diretor do IMO, Instituto de Moléstias Oculares.

Para decidir sobre a indicação do transplante de córnea, é de extrema importância que o oftalmologista avalie a queixa do paciente e em que medida a cirurgia pode resolver o distúrbio e melhorar a sua qualidade de vida. Conforme o caso, não vale a pena realizar a cirurgia. [...] INSTITUTO DE MOLÉSTIAS OCULARES. Transplante de córnea: conheça a sua importância. Disponível em: <http://imo.com.br/transplante-de-cornea-conheca-sua-importancia/>. Acesso em: 24 set. 2018.

CAPÍTULO 9 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Problemas da vis‹o

Para apresentar os problemas de visão, uma abordagem interessante e que promove um aumento de consciência e empatia por parte dos estudantes é apresentar imagens que representem a maneira como as pessoas com algum problema de visão enxergam. Existem sites e aplicativos de celular que simulam alguns dos problemas de visão, como o daltonismo e a catarata. Caso considere interessante, faça uma busca por esses simuladores, pois podem concretizar alguns aspectos dos problemas visuais.

A lente do olho é um pouco elástica, e os músculos presos a ela podem mudar sua curvatura, desviando (mudando de direção) os raios luminosos de modos diferentes para que a imagem se forme sobre a retina. Essa capacidade, chamada de acomodação visual, põe em foco objetos situados a distâncias diversas. Com o passar dos anos, porém, a lente vai perdendo a elasticidade. Isso resulta na dificuldade de enxergar de perto, ou seja, de pôr em foco os objetos próximos. Essa condição é conhecida como vista cansada ou presbiopia e costuma ocorrer depois dos 40 anos. O problema é corrigido com o uso de óculos com lentes que desviam os raios luminosos e fazem a imagem formar-se na retina. Veja a figura 9.9.

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Ilustrações: KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

objeto próximo

9.9 Representação de olho em corte mostrando a correção da presbiopia com o uso de lente. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

imagem

lente do olho

lente dos óculos ou lente de contato

Fonte: elaborado com base em: CHUDLER, E. H. Do You Wear Glasses? Here's Why! Disponível em:<https://faculty. washington.edu/chudler/sight.html>. Acesso em: 18 jun. 2018.

Em geral, a imagem se forma exatamente sobre a retina, e a visão é nítida. Algumas pessoas, porém, possuem um bulbo do olho mais alongado ou uma mudança na curvatura da córnea ou da lente do olho. Nesses casos, o ponto em que a imagem se forma fica um pouco à frente da retina. Se o objeto está próximo do olho, a lente muda de forma e se acomoda. Mas os objetos mais distantes passam a ser vistos fora de foco, o que resulta na dificuldade de enxergar de longe: é a miopia. A correção da miopia é feita com lentes especiais (em óculos ou em lentes de contato), chamadas lentes divergentes, que desviam os raios luminosos e fazem com que a imagem se forme na retina. Veja na figura 9.10 como isso ocorre. lente do olho

Ilustrações: KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

Além disso, pode ser interessante realizar alguns testes de daltonismo com os estudantes e orientá-los a buscar assistência especializada, se necessário. Alguns problemas de aprendizagem podem estar relacionados a níveis distintos de daltonismo, uma vez que esquemas e ilustrações apresentam cores cujas indicações estão presentes nas legendas e podem não ser reconhecidas por estudantes daltônicos que desconhecem o seu problema de visão.

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É o mesmo tipo de lente que corrige a hipermetropia, como será visto adiante.

raios luminosos

Ao apresentar os problemas de visão, explique que há lentes para correção da presbiopia, miopia, hipermetropia e astigmatismo. Utilize a ilustração presente nas imagens 9.9 e 9.10 durante a explanação de como a lente funciona em casos de correção de presbiopia e miopia, reforçando o trabalho com a habilidade EF06CI08 . Se possível, leve uma lente divergente (utilizada na correção da miopia) e uma convergente (utilizada na correção da presbiopia e da hipermetropia) para essa aula. Dessa forma os estudantes poderão ver as diferenças entre ambas e seus efeitos.

Neste momento, é importante deixar claro que é relativamente comum as pessoas terem algum tipo de problema na visão e que isso não deve ser motivo de desrespeito ou de exclusão.

Presbiopia: vem do grego presbys, “antigo”, e opsis, “olho”.

Miopia: vem do grego myein, “cerrar”, e opsis, “olho”, porque a pessoa míope costuma apertar as pálpebras para ver melhor.

lente do olho lente divergente

raios luminosos raios luminosos objeto longe objeto longe imagem desfocada

imagem

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 652.

9.10 Representação do olho com miopia (visto em corte à esquerda) e correção desse problema de visão (visto em corte à direita). As lentes dos óculos ou das lentes de contato desviam os raios luminosos, formando imagens nítidas na retina. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

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UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Atividade complementar Providencie uma tabela Snéllen como as utilizadas em consultórios oftalmológicos. Em seguida, demarque um local para posicionar alguns estudantes voluntários para participar de um teste simples. Eles deverão ler em voz alta o que estão enxergando. Caso perceba qualquer tipo de dificuldade, comunique o coordenador pedagógico e os responsáveis para que seja feito o encaminhamento ao médico especialista.

Um problema de visão oposto à miopia é a hipermetropia. A pessoa com essa condição tem, em geral, o diâmetro do bulbo do olho mais curto. Por isso, o ponto em que a imagem se forma fica depois da retina. Nesse caso, a elasticidade da lente permite que ela mude de forma e se acomode para focalizar objetos distantes. Mas os objetos mais próximos são vistos fora de foco, o que resulta na dificuldade de enxergar de perto. O uso de lentes especiais, chamadas lentes convergentes, que desviam os raios luminosos e fazem a imagem se formar sobre a retina, corrige a hipermetropia. Veja na figura 9.11 como isso acontece. Há também cirurgias a laser que modificam a córnea e corrigem problemas como a miopia e a hipermetropia. Ilustrações: KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

lente do olho

Continuando os problemas de visão, apresente a hipermetropia como um problema com características opostas às da miopia. Dessa forma, a correção exige o uso de uma lente com características também opostas: a lente convergente. Chame a atenção para como essa lente atua na correção da hipermetropia, ao fazer a leitura da figura 9.11, contemplando a habilidade EF06CI08 . Caso seja possível, também traga as lentes convergente e divergente nesta aula.

Os médicos oftalmologistas são os profissionais que podem avaliar a indicação para essas cirurgias de acordo com cada caso.

lente do olho lente convergente

imagem raios luminosos

raios luminosos

objeto próximo

imagem desfocada

Orientações didáticas

Hipermetropia: vem do grego hypér, “além”; métron, “medida”; e óps, “olho”. Porque a imagem se forma em um ponto além da retina.

Explique que para os problemas de miopia, hipermetropia e astigmatismo há a possibilidade de intervenção cirúrgica a laser, para corrigir as irregularidades. No caso do astigmatismo, o problema não é “uniforme” em todo o olho, isto é, podem existir irregularidades apenas em alguns locais da lente do olho ou da córnea, o que também requer um tipo de lente corretiva específica. Utilize a figura 9.12 para explorar esse assunto.

objeto próximo

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 652.

9.11 Representação do olho com hipermetropia (visto em corte à esquerda) e correção desse problema de visão (visto em corte à direita). As lentes dos óculos ou das lentes de contato desviam os raios luminosos, formando imagens nítidas na retina. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Em algumas pessoas, a lente ou a córnea (ou ambos) tem um formato irregular. Com isso, a imagem fica fora de foco em algumas direções: é o astigmatismo. A correção é feita com lentes que fazem alguns raios sofrerem desvios (mudanças de direção) mais do que outros. Desse modo elas compensam a curvatura desigual do olho. Veja a figura 9.12.

Astigmatismo: vem do grego a, “sem”, e stygma, “ponto”, “marca”.

É importante que os estudantes sejam capazes de explicar a importância da visão no processo de captação e interpretação de imagens, sabendo diferenciar os problemas, bem como as lentes adequadas para as respectivas correções.

imagem desfocada Ilustrações: KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

imagem lente do olho lente do olho

raios luminosos

lente

Neste momento, se julgar interessante, é possível resolver em sala de aula as questões 1, 5 e 7 da seção Aplique seus conhecimentos como forma de sistematizar o conteúdo e verificar se os estudantes ainda têm dúvidas.

raios luminosos objeto

objeto

Fonte: elaborado com base em CHUDLER, Eric H. Do You Wear Glasses? Here's Why! Disponível em: <https://faculty.washington.edu/chudler/sight. html>. Acesso em: 18 jun. 2018.

9.12 Representação do olho com astigmatismo (visto em corte à esquerda) e correção desse problema de visão (visto em corte à direita). (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) Interação do organismo com o ambiente • CAPÍTULO 9

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Texto complementar – Problemas de visão [...] Pesquisas revelam que 1 em cada 5 crianças em idade escolar sofre de problemas de visão. [...] Os sintomas podem ser: - Dificuldade de leitura: quando você lê um livro, preste atenção se precisa aproximá-lo dos olhos ou se é necessário afastá-lo. Observe se as letras ficam meio embaçadas, como se tivesse uma nuvem de fumaça sobre seus olhos. [...]

- Sensibilidade exagerada à luz: em ambientes claros a pessoa não consegue abrir os olhos totalmente, que em seguida começam a lacrimejar. - Terçol frequente: é uma inflamação geralmente localizada nas pálpebras [...]. - Dores de Cabeça: geralmente durante ou após a leitura ou ao assistir televisão. - Tonteiras: também são frequentes durante a leitura.

FIOCRUZ. Problemas de visão. Disponível em: <http://www.fiocruz.br/biosseguranca/Bis/infantil/visao.htm>. Acesso em 24 set. 2018. CAPÍTULO 9 - MANUAL DO PROFESSOR

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A catarata é um problema em que a lente perde parte da transparência e prejudica a visão. É mais comum em pessoas com mais de 50 anos. O problema pode ser corrigido por meio de cirurgia, substituindo a lente do olho por uma lente sintética (artificial). Veja a figura 9.13. Já no glaucoma há um excesso de humor aquoso, o que aumenta a pressão dentro do olho. Esse aumento de pressão pode destruir aos poucos o nervo óptico e provocar a cegueira. Nesse caso fica bem evidente a importância do sistema nervoso para a 9.13 Lente sintética usada para substituir a lente de pessoas com catarata. visão. Se não há nervo óptico para transmitir a mensagem ao cérebro, a pessoa não enxerga, mesmo que uma imagem se forme na retina. O tratamento é feito com meMundo virtual dicamentos ou cirurgia. Pessoas com uma condição conhecida como daltonismo têm dificuldade de disSociedade Brasileira de Oftalmologia Pediátrica tinguir certas cores. Uma pessoa daltônica pode, por exemplo, enxergar o amarelo e o www.sbop.com.br/ azul, mas as demais cores são percebidas como branco, preto ou tons de cinza. São webforms/Lista_secao. poucos os daltônicos que não detectam nenhuma cor e percebem apenas o branco, o aspx?secao_ id=121&Idioma_id=1 preto e os tons de cinza. Seleção de leituras sobre Existem problemas na visão causados por questões econômicas e sociais. Nos olhos e problemas de países em desenvolvimento, como o Brasil, uma das causas de cegueira em crianças visão recomendadas para o público em geral. é a defici•ncia de vitamina A. Nesse caso, melhores condições de alimentação, com Acesso em: 14 jun. 2018. um bom suprimento de alimentos ricos nessa vitamina, previnem a perda da visão.

Ao apresentar a catarata, explique que, diferentemente dos demais casos, esse problema de visão ocorre devido à lente do olho (também conhecida como cristalino) perder a sua transparência. Uma das formas de resolver esse problema é fazendo uma cirurgia em que se coloca uma lente sintética em substituição à lente do olho, mostrada na figura 9.13. Informe que a catarata é um problema que costuma aparecer em pessoas que já têm idade mais avançada. Entretanto, há casos mais raros de catarata infantil, quando a criança já nasce com esse problema. A seção Ciência e História tem o objetivo de apresentar a ciência no contexto histórico. Durante o trabalho com o boxe, instigue a curiosidade dos estudantes em saber mais sobre como surgiram os óculos com lentes corretivas. Caso julgue interessante, organize com os professores de História e de Arte uma exposição para a comunidade escolar, mostrando, em imagens e textos, a evolução das lentes e dos óculos. Esta é uma boa oportunidade para trabalhar com os estudantes a competência específica das Ciências da Natureza que apresenta a ciência como empreendimento humano; e o conhecimento científico como provisório, cultural e histórico.

Ci•ncia e Hist—ria As mais antigas lentes corretivas, feitas para enxergar melhor de perto, eram produzidas com vidros cheios de água ou pedras preciosas bem finas e polidas. Acredita-se que tais lentes fossem usadas desde o século I d.C. Os óculos, porém, só foram inventados no século XIII, em fábricas de vidro da cidade de Murano, na Itália. Nessa época, o filósofo inglês Roger Bacon (1214-1294) realizou grandes avanços nos estudos sobre a óptica, possibilitando a criação de lentes de cristal para corrigir problemas de visão. Bacon buscava na observação e na experimentação as respostas para as suas questões. Sua atitude teve grande importância para o desenvolvimento da investigação científica. Você usa óculos ou conhece alguém que use?

Atividade complementar Caso julgue necessário, peça aos estudantes que pesquisem mais sobre algum dos problemas de visão estudados ou algum outro pelo qual demonstrem maior interesse. Eles podem investigar com seus familiares sobre o histórico de doenças relacionadas à visão na família e quais foram as medidas tomadas para a correção dos problemas. Esse tipo de trabalho contribui para que os estudantes possam conhecer, apreciar e cuidar de si, do seu corpo e bem-estar, compreendendo-se na diversidade humana, fazendo-se respeitar e respeitando o outro, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza e às suas tecnologias.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

9.14 As hastes dos óculos, como as conhecemos hoje, apareceram apenas no século XVII. Antes disso os óculos eram apoiados apenas no nariz ou tinham uma haste lateral que o usuário segurava.

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Samuel Borges Photography/Shutterstock

A invenção dos óculos

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Texto complementar – Conheça a história da invenção dos óculos [...]

A história dos óculos remonta à era pré-cristã. Os primeiros registros de seu uso estão em textos do filósofo chinês Confúcio datados de 500 a. C. Então, os óculos não tinham graus e eram usados como enfeite ou como forma de distinção social. Embora as propriedades ampliadoras de um pedaço de vidro curvo fossem conhecidas desde pelo menos 2000 a. C., a fabricação de lentes só se torna possível na Idade Média, com o aperfeiçoamento

feito pelo matemático árabe Al-Hazen das leis fundamentais da óptica – parte da física que estuda os fenômenos relativos à luz e à visão. [...] O primeiro par de lentes com graus unido por aros de ferro e rebites surge na Alemanha em 1270. Esses óculos primitivos não têm hastes e são ajustados apenas sobre o nariz. Pouco depois, modelos semelhantes ao alemão aparecem em várias cidades italianas. [...]

GIPhotoStock/Cultura Images/Glow Images

Orientações didáticas

3 Audi•‹o e equil’brio Ouvir aquela música da qual você gosta, diferenciar as notas tocadas em um instrumento, perceber o canto de um pássaro, ouvir o som de um carro que se aproxima na rua. Essas são algumas importantes funções da audição. Os órgãos popularmente conhecidos como “ouvidos” nos permitem muito mais do que ouvir sons: eles também são órgãos do equilíbrio e fornecem ao cérebro informações sobre o movimento e a posição do nosso corpo. Os cientistas que estudam a anatomia do corpo e dão nome aos órgãos recomendam que se use o termo orelha em vez de ouvido. A orelha é dividida em três regiões: orelha externa, orelha média e orelha interna. Sua estrutura pode ser observada na figura 9.15.

martelo

bigorna

Inicie este tópico fazendo perguntas para levantar o conhecimento prévio do estudante. Pode-se perguntar, por exemplo: “Vocês sabem como um som é produzido e como chega até nós?”; “Por que a corda de um violão produz som?”; “Como o som de uma voz chega até nós?”; “Como conseguimos distinguir uma voz que já ouvimos de outra nova?”. Os estudantes devem compreender que a produção do som está associada, nesses casos, à vibração de alguma estrutura ou objeto, e que tal vibração se propaga pelo ar, deslocando as suas partículas. Não é necessário se aprofundar nesses conceitos, já que o assunto será aprofundado no 9o ano.

Em linguagem popular, costuma-se usar orelha como sinônimo de pavilhão da orelha (ou pavilhão auricular), a parte externa desse órgão.

estribo canais semicirculares

nervos pavilhão da orelha

Este é um bom momento para apresentar à classe um esquema ou vídeo que simule a vibração da membrana timpânica provocada por determinados sons. Pergunte aos estudantes o que eles imaginam que acontece quando a membrana timpânica vibra os pequenos ossos conectados a ela e, mais internamente, o líquido da orelha interna. Novamente, é bom ressaltar que, da mesma forma que na visão e em outros órgãos sensoriais, o estímulo termina convertido em impulsos nervosos que chegam ao cérebro. Este, por sua vez, consegue relacionar a sons já ouvidos anteriormente, como a voz de uma pessoa conhecida, ou a alguma música.

Visuals Unlimited/Corbis/Getty Images

cóclea

meato acústico externo (canal auditivo)

tuba auditiva membrana timpânica (tímpano)

9.15 Orelha representada em corte. Os nervos levam impulsos nervosos até o cérebro, onde temos a sensação de audição. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy and Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley, 2012. p. 659.

janela do vestíbulo (janela oval)

A orelha externa é formada pelo pavilhão da orelha (também conhecido como pavilhão auricular), pelo meato acústico externo (chamado canal auditivo, na antiga terminologia da anatomia) e pela membrana timpânica (chamada tímpano na antiga terminologia). O som chega à orelha externa, passa pelo meato acústico externo e atinge a membrana timpânica, que vibra com o som. Essas vibrações são transmitidas para três ossos muito pequenos na orelha média: o martelo, a bigorna e o estribo, que vibram e amplificam o som, fazendo vibrar também o líquido no interior da cóclea. Reveja a figura 9.15. A cóclea é um tubo com a forma de concha de caracol, situada na orelha interna. A vibração do líquido encontrado em seu interior estimula as células sensitivas dentro dessa estrutura, que transformam as vibrações em impulsos nervosos. Esses impulsos são levados ao cérebro pelo nervo vestibulococlear. É no cérebro que se forma a sensação do som. Da orelha média sai um canal, a tuba auditiva, que se abre na faringe. Reveja a figura 9.15.

A faringe é um órgão que faz parte também dos sistemas digestório e respiratório. Isso reforça a ideia de que os sistemas que formam um organismo não são isolados, mas se integram e participam do funcionamento do organismo como um todo.

Interação do organismo com o ambiente • CAPÍTULO 9

Fabricados por artesãos habilidosos, os óculos eram artigos raros e caros, que simbolizavam erudição, cultura, nobreza e status. [...]

Inicialmente, os óculos eram usados apenas para leitura, melhorando a capacidade visual das pessoas com presbiopia e hipermetropia. Em 1441, surgem as primeiras lentes apropriadas às necessidades dos míopes. A solução para pessoas com astigmatismo só aparece um pouco mais tarde, em 1827.

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Outra atividade interessante de fazer neste momento é apresentar sons de diversos instrumentos musicais e pedir que identifiquem quais são os instrumentos. Pode ser introduzido, de forma simplificada, o conceito de timbre. Caso ache interessante, faça essa atividade integrada à disciplina de Arte. Ao final, peça aos estudantes que se organizem em grupos e escolham um dos instrumentos ouvidos para pesquisa sobre sua história e características.

[...] As hastes como as conhecemos hoje só aparecem no século XVII. [...]

O uso de plásticos e seus derivados na fabricação de armações a partir da década de 1940 abriram novas possibilidades de design aos óculos. [...]

ROCHA, J. Conheça a história da invenção dos óculos. Invivo – Fiocruz. Disponível em: <http://www.ebc.com.br/infantil/voce-sabia/2016/03/conhecahistoria-da-invencao-dos-oculos>. Acesso em: 24 set. 2018.

CAPÍTULO 9 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

A tuba auditiva permite que a pressão do ar de dentro da orelha média se equilibre com a da atmosfera. Vamos ver como isso acontece a partir de um exemplo. Quando subimos uma serra de carro ou de ônibus, sentimos uma pressão na orelha. É que, como a pressão atmosférica diminui com a altitude, fica menor do que a pressão do ar na orelha. A membrana timpânica é então pressionada de dentro para fora e fica um pouco curvada. Se continuar assim, a membrana timpânica não pode vibrar corretamente, o que prejudica a audição. A saída de parte do ar pela tuba auditiva equilibra as pressões e resolve o problema. De modo geral, isso ocorre naturalmente, mas podemos facilitar esse processo engolindo um pouco de saliva, mastigando ou bocejando. Além da cóclea, a orelha interna tem canais, os canais semicirculares, e uma cavidade, o vestíbulo, sendo, por isso, também chamada de labirinto. Os canais e a cavidade estão cheios de líquido. Quando movemos a cabeça, ou quando nos movimentamos, esse líquido estimula células sensitivas, que enviam mensagens ao cérebro. O cérebro identifica o tipo de movimento realizado (para os lados, para a frente, etc.). Essas informações são importantes para manter o equilíbrio do corpo.

Continue o trabalho com perguntas como: “Problemas na orelha podem provocar tontura?”; “O que acontece quando giramos o corpo por um determinado tempo?”; “Você já ficou de cabeça para baixo? O que sentiu?”. Essas são algumas perguntas que podem chamar a atenção dos estudantes para o fato de que a orelha é também um órgão relacionado com o equilíbrio do corpo. Neste momento, explique que a ideia da mudança de nome dessa estrutura de “ouvido” para “orelha” ocorreu justamente para evitar que ela fosse relacionada exclusivamente com a audição.

É importante lembrar que pessoas que trabalham em ambientes com ruídos excessivos precisam usar protetores e manter-se informadas sobre a legislação específica relacionada ao limite de ruídos e proteção necessária quanto do tempo máximo de exposição. Reforce que também é essencial tomar cuidado com a exposição a ruídos fortes, como quando se utiliza fones de ouvido, por exemplo. Aproveite a oportunidade para desenvolver com os estudantes a competência específica de compreender conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza de modo a sentir segurança no debate de questões científicas, tecnológicas, socioambientais e do mundo do trabalho, contribuindo para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva.

Abaixe o som! – Ciência Hoje das Crianças http://chc.org.br/abaixeo-som Artigo que explica como pode haver perda de audição por escutar música em volume alto. Acesso em: 14 jun. 2018.

Os efeitos da poluição sonora dependem da intensidade do som, do tempo de exposição e da sensibilidade da pessoa, e podem variar de zumbidos e perda passageira da audição até a redução ou perda irreversível da audição. Mas a poluição sonora não afeta apenas a audição, ela também gera estresse e problemas relacionados com essa situação. A intensidade do som pode ser medida por meio da unidade decibel (dB). Em tom normal, a voz humana produz um som da ordem de 60 decibels. Uma buzina muito alta, uma britadeira ou um ônibus podem produzir um barulho de 100 decibels. Quanto maior a intensidade sonora, menor o tempo necessário para que a exposição cause alguma perda de audição. Por isso, o limite de tolerância a ruídos estabelecido pelo Ministério do Trabalho para ambientes industriais é de 85 dB durante 8 horas diárias. Para intensidades maiores, o tempo de exposição tem de ser progressivamente reduzido. Há leis que limitam o número de horas que determinados profissionais podem trabalhar por dia em função da intensidade sonora a que ficam expostos. Para minimizar o problema, é preciso adotar medidas de planejamento urbano para desviar o trânsito pesado de zonas residenciais, hospitais e áreas de lazer; conservar e ampliar áreas verdes (que funcionam como barreiras contra os ruídos); promover campanhas educativas para evitar o uso excessivo da buzina (por lei, na área urbana, a buzina só pode ser usada em toques breves para evitar acidentes; fora dessa área, pode ser usada em ultrapassagens); fiscalizar os bares e outras casas noturnas para que respeitem os limites sonoros estabelecidos por lei; construir aeroportos longe de locais populosos; criar leis para obrigar pessoas que trabalham em lugares muito barulhentos a usar tampões nas orelhas e fiscalizar o cumprimento dessa ação, além de limitar o tempo de exposição do trabalhador em função do número de decibels do ambiente, pois, quanto maior o número de decibels, menor é o tempo de exposição tolerável. Finalmente, é preciso evitar os locais muito barulhentos, assim como ouvir música com o som muito alto. O hábito de ouvir música alto com fones de ouvido pode causar sérios problemas de audição.

UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Connel/Shutterstock/Glow Images

Poluição sonora e problemas de audição

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Museu Virtual de Instrumentos Musicais http://mvim.ibict.br Museu dedicado à preservação da memória dos instrumentos musicais. Acesso em: 14 jun. 2018.

Ci•ncia no dia a dia

9.16 Ouvir música com fones de ouvido é comum e pode nos ajudar em muitas atividades. Porém, é importante sempre respeitar os limites de volume aconselhados para evitar problemas de audição.

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Mundo virtual

Orientações didáticas

4 Olfato, gustação e tato

Comente que, entre os sentidos, o olfato é geralmente o que nos faz recordar emoções com maior facilidade. Determinado cheiro (de comida, de um ambiente, de um produto químico, etc.) pode nos fazer lembrar, por exemplo, de uma cena familiar que nos causava emoções intensas. Isso acontece porque os centros nervosos responsáveis pelas sensações do cheiro se comunicam diretamente com os centros responsáveis pelas emoções e pela memória.

A interação do nosso organismo com o meio ambiente também ocorre por meio dos odores, dos gostos e do tato. Esses sentidos nos ajudam a compreender o que está a nossa volta e, assim como a visão e a audição, podem nos ajudar a detectar situações de perigo.

Olfato O cheiro de um pão ou de um bolo saindo do forno, o perfume de uma flor, um cheiro de queimado... Pelo olfato reconhecemos o odor de diversas substâncias. Desse modo, além de apreciar diferentes aromas, ainda podemos reconhecer situações de perigo, como identificar um alimento estragado ou detectar um vazamento de gás de cozinha. Nós só podemos perceber os cheiros porque as substâncias soltam partículas no ar. Quando essas partículas chegam às cavidades nasais (fossas nasais) localizadas no interior do nariz, elas estimulam as células sensitivas, que se concentram em uma região das cavidades nasais. Pelo nervo olfat—rio, essas células mandam mensagens ao cérebro, que as interpreta e nos permite identificar os cheiros. O olfato humano não é tão desenvolvido quanto o da maioria dos mamíferos. Ainda assim, temos cerca de 40 milhões de receptores que nos possibilitam perceber cerca de 10 mil odores diferentes. Veja a figura 9.17. Já alguns cães, como o pastor-alemão, têm cerca 2 bilhões desses receptores.

Aten•‹o Embora o olfato possa ser usado para reconhecer alimentos estragados, é bom lembrar que nem todas as substâncias perigosas e nem todos os alimentos estragados podem ser identificados pelo cheiro.

Atenção! Esta seção apresenta situações cotidianas que podem ser perigosas, chamando a atenção para os cuidados que devemos ter. Comente com os estudantes que, apesar de o olfato, a gustação e o tato permitirem a identificação de objetos, é importante não inspirar profundamente em aberturas de potes com soluções desconhecidas, pois podem ser algum produto químico ou produto de limpeza que não deve ser inalado. Também não devemos levar à boca alimentos de origem desconhecida, que podem estar estragados ou contaminados. Por fim, devemos sempre ter cuidado ao encostar em qualquer superfície, que pode estar muito quente, muito fria ou apresentar características perfurocortantes.

cérebro

i to

John Bavosi/Science Photo Library/Latinstock

nervo olfatório

receptores olfatórios L u is

cavidade nasal

ra ou

Minha biblioteca

Fonte: elaborado com base em SALADIN, K. S. Human Anatomy. 2. ed. Boston: McGraw-Hill. p. 495.

9.17 Os receptores olfatórios localizam-se no teto de cada cavidade nasal. (As células são microscópicas. Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) Interação do organismo com o ambiente • CAPÍTULO 9

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Texto complementar – Os sentidos: olfato e paladar Aquilo o que comumente chamamos de “paladar” de comida ou bebida é realmente um fenômeno multi-sensorial. Enquanto o sentido de paladar nos fornece informações básicas sobre doce, ácido, amargo e assim por diante, muitas das experiências da comida (porque um mirtilo tem um gosto diferente de uma framboesa, por exemplo) dependem do sentido do olfato.

Para conhecer algumas considerações gerais sobre a fisiologia, anatomia e neurologia do paladar e olfato, mostrando como esses sentidos funcionam, bem como patologias ligadas a eles e sugestões de tratamentos, leia o livro:

NETTO SILVA, C. R. Paladar: gosto, olfato, tato e temperatura – fisiologia e fisiopatologia. São Paulo: Editora FUNPEC, 2017.

Quando mastigamos a comida ou saboreamos um vinho, os químicos são vaporizados nas vias aéreas, que ligam a boca com a parte traseira do nariz, estimulando receptores olfativos e permitindo a percepção das nuances dos sabores. THE DANA ALLIANCE FOR BRAIN INITIATIVES. Os sentidos: olfato e paladar. Disponível em: <http://www.dana.org/uploadedFiles/BAW/Brain%20Brief_SmellandTaste_Portuguese.pdf>. Acesso em: 25 set. 2018.

CAPÍTULO 9 - MANUAL DO PROFESSOR

159

Orientações didáticas

Gustação

Sugerimos que explique que os gostos são resultado da presença de diferentes compostos. Vegetais que possuem alcaloides, como é o caso do café, possuem gosto mais amargo. O gosto amargo pode indicar, ainda, que um alimento está estragado ou que é venenoso: muitas plantas e cogumelos venenosos têm gosto amargo, embora isso não seja uma regra. Alerte aos estudantes para que eles nunca experimentem cogumelos, frutos ou outras partes de vegetais que não conhecem.

Mundo virtual

Djomas/Shutterstock

O sentido da gustação nos dá informações sobre certas substâncias dissolvidas nos alimentos. Por meio da gustação, é possível perceber gostos diferentes e reconhecer diversos tipos de alimento. Podemos identificar, por exemplo, alimentos ricos em açúcares e evitar alimentos estragados. Mas, assim como em relação ao cheiro, nem todas as substâncias prejudiciais podem ser identificadas pelo gosto. Na parte de cima da língua, há pequenas elevações que podem ser vistas a olho nu, as papilas gustatórias. Cada papila contém botões gustatórios, que só podem ser vistos com o auxílio de microscópio. Veja a figura 9.18. Com os botões gustatórios, percebemos quatro tipos de sensações fundamentais (gostos básicos): o doce, o salgado, o azedo e o amargo.

Alimentos e frutas doces permitem reconhecer uma fonte de energia para o organismo, pois esse gosto geralmente se deve à presença de açúcar. Já o sabor azedo permite distinguir, em muitos casos, frutas verdes de frutas maduras, enquanto o gosto salgado dá alguma informação sobre a quantidade de sal no alimento.

papilas gustatórias

g epi ell

O que ouvidos, nariz e garganta podem dizer sobre sua saúde www.hospitalsiriolibanes. org.br/sua-saude/Paginas/ ouvido-nariz-garganta -podem-dizer-sobre-sua -saude.aspx Um otorrinolaringologista (especialista em doenças da orelha, do nariz e da garganta) responde a uma série de dúvidas e explica como manter em dia a saúde das orelhas, do nariz e da garganta. Acesso em: 3 jul. 2019.

a/Shutterstock rafic

detalhe do botão gustatório

célula sensível a substâncias dissolvidas no alimento

nervo

Reforce que muitos de nossos hábitos e preferências não têm apenas motivações biológicas; eles também são muito influenciados pela cultura e pelos hábitos da comunidade em que vivemos. Há quem ache o gosto amargo do café, por exemplo, bastante agradável, enquanto outros preferem o gosto azedo do limão.

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley, 2012. p. 640.

9.18 Superfície da língua (foto), papilas e botão gustatório (ilustrações). (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Quando os botões gustatórios são estimulados por partículas de alimento dissolvidas na saliva, eles enviam mensagens ao sistema nervoso. Esse sistema recebe também informações dos aromas do alimento. Ao interpretar esse conjunto de informações, o cérebro traduz as mensagens em sensações de sabor. Quando estamos resfriados, o excesso de muco produzido no nariz dificulta o contato dos receptores com as partículas responsáveis pelo cheiro. O resultado é que os alimentos parecem ter menos sabor.

Utilizando a indicação do Mundo virtual, é possível abordar os cuidados que devemos ter com nossa saúde, estando sempre atentos a sinais do corpo. As regiões do nariz, boca e orelha ficam constantemente em contato com o ar e suas partículas, sendo, portanto, regiões relativamente mais sensíveis à entrada de patógenos, o que requer ainda mais cuidados.

Para saber mais O quinto gosto Embora geralmente se fale em quatro gostos básicos (salgado, doce, azedo e amargo), muitos cientistas afirmam que há um quinto gosto, o umami. Trata-se de uma palavra japonesa, que vem dos ideogramas umai, “gostoso”, e mi, “sabor”. Ele pode ser percebido em alimentos temperados com glutamato monossódico, derivado de um aminoácido, o ácido glutâmico (mas algumas pessoas podem ser alérgicas a esse tempero). O ácido glutâmico também está naturalmente presente, com outros aminoácidos, nos alimentos ricos em proteínas, como a carne e o peixe. Por isso, esse gosto também pode ser percebido, em menor grau, nesses alimentos.

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UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

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Texto complementar – A origem do conceito de ‘umami’, o sabor que torna uma comida deliciosa

Depois de salgado, doce, azedo e amargo, vem o “umami”. Ele é o quinto sabor do paladar humano, que pouca gente conhece. Ao menos no Ocidente.

Examinando a composição molecular da alga kombu, usada em alimentos altamente saborosos [...] Ikeda constatou que a chave do umami estava no ácido glutâmico, um aminoácido.

Na língua japonesa, a palavra umami deriva de “umai”, que significa delicioso. [...] a composição do que percebemos como umami foi descoberta no início do século 20 pelo químico Kikunae Ikeda.

O sal do ácido glutâmico se chama glutamato monossódico e é usado pela indústria alimentícia para realçar o sabor e o aroma dos produtos.

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DE LIMA, J. D. A origem do conceito de ‘umami’, o sabor que torna uma comida deliciosa. Nexo Jornal. Disponível em: <https://www.nexojornal.com.br/ expresso/2018/03/29/A-origem-do-conceito-de-%E2%80%98umami%E2%80%99-o-sabor-que-torna-uma-comida-deliciosa>. Acesso em: 24 set. 2018.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Tato

Pergunte aos estudantes como eles acham que sentimos as coisas através da pele. Explore então os receptores de estímulos presentes na pele que estão representados na figura 9.19. Relembre que a pele é o maior órgão e que algumas áreas possuem mais receptores que outras e, por isso, são mais sensíveis.

Do contato com a pele de outra pessoa até a dor de uma queimadura, a pele nos dá informações importantes sobre o mundo. Isso é possível porque temos vários tipos de receptores, que acusam dor, sensações táteis (tato e pressão) e sensações térmicas (calor e frio). O tato é a percepção de que algo tocou nossa pele e de que esse toque ocorreu em determinado ponto dela. Observe a figura 9.19.

Logika600/Shutterstock

pelo

Atividade complementar

receptor sensível a toques

epiderme

glândula sebácea

derme

glândula de suor

vasos sanguíneos

nervo

Fonte: elaborado com base em MADER, S. Understanding Human Anatomy & Physiology. 5. ed. Boston: McGraw-Hill, 2004. p. 165.

9.19 Representação de um corte de pele. Algumas áreas da pele têm mais receptores que outras, por isso são mais sensíveis: é o caso da extremidade dos dedos, que tem maior concentração de receptores que o dorso da mão, por exemplo. (As células são microscópicas. Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Os receptores que acusam a dor são terminações de células nervosas que estão espalhadas em vários tecidos do corpo. A dor é uma informação importante: ela nos diz que há algo errado ocorrendo em nosso corpo. A dor impede, por exemplo, que uma pessoa tente mover uma perna quebrada, o que poderia piorar a fratura. Certos anestésicos locais usados pelos dentistas atuam diretamente em receptores da dor nas gengivas. Já a aspirina e outros medicamentos inibem a produção de certas substâncias que produzem dor e inflamação em diversas regiões do corpo. E outros tipos de analgésico atuam diretamente nos centros de dor no cérebro.

Analgésico: substância ou medicamento que diminui ou suprime a dor.

Mundo virtual Programa de Atendimento e Apoio ao Surdocego – Instituto Benjamin Constant www.ibc.gov.br/programa-de-atendimento-e-apoio-ao-surdocego Esse instituto é considerado um centro de referência nacional na área de deficiência visual. No link há um vídeo que explica sobre o programa de atendimento e apoio à pessoa surdocega. Acesso em: 14 jun. 2018. Interação do organismo com o ambiente • CAPÍTULO 9

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Sugerimos a atividade prática a seguir para demonstrar que a pele possui regiões mais sensíveis a estímulos que outras. São necessários pequenos clipes de papel de metal. Os clipes serão abertos e moldados em forma de “U” para que suas pontas fiquem niveladas. Podem ser feitos conjuntos de cinco clipes; os clipes do conjunto podem ter as seguintes distâncias entre as pontas: 0,5 cm; 1,0 cm; 2,5 cm; 5,0 cm; 6,5 cm. Os estudantes devem formar duplas e escolher uma das seguintes regiões para o teste: ponta dos dedos, dorso da mão e braço. Enquanto um estudante fica de olhos fechados, o outro irá tocar a região escolhida, levemente, com as pontas dos diferentes clipes, hora com apenas uma das pontas, hora com as duas. O estudante que está de olhos fechados deverá dizer se percebe uma ou as duas pontas do clipe. Depois, invertem-se os papéis. Os resultados devem ser anotados em uma tabela (uma para cada estudante) a cada novo toque, com a indicação da região do corpo escolhida, o tipo de clipe e se o aluno distinguiu o toque com uma ou duas pontas. No final, os estudantes analisarão o conjunto de dados obtidos para tentar descobrir qual é a menor distância que separa dois estímulos, em cada um dos casos, para que eles sejam percebidos como distintos. E devem concluir que essa distância varia conforme o local em que o corpo foi tocado. Pergunte, então, o que isso indica sobre a concentração dos receptores táteis no corpo (a distância será menor onde os receptores táteis são mais concentrados, nos dedos, por exemplo, e maior onde eles estão menos concentrados, como é o caso do dorso da mão).

CAPÍTULO 9 - MANUAL DO PROFESSOR

161

ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

Aplique seus conhecimentos

1. Córnea, humor aquoso, pupila, lente (ou cristalino), corpo vítreo, retina. 2. A íris corresponderia ao diafragma; a lente à objetiva, e a retina ao filme ou aos sensores eletrônicos. 3. No instante 1 a pessoa está em um quarto pouco iluminado porque sua pupila está mais dilatada do que no instante 2, em que ela está ao ar livre em um dia de sol. 4. a) catarata; b) glaucoma; c) daltonismo; d) miopia; e) hipermetropia.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

1 No caderno, ordene as partes do olho listadas a seguir conforme o sentido da passagem de um raio de luz vindo do ambiente. pupila

corpo vítreo

córnea

lente

retina

humor aquoso

filme ou sensor eletrônico

obturador KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

David Parker/SPL/Latinstock

Se compararmos os olhos às câmeras fotográficas, o que corresponderia, no olho humano, ao diafragma, à objetiva e ao filme ou ao sensor eletrônico?

imagem invertida

objeto objetiva

diafragma

9.20 Esquema simplificado de máquina fotográfica e foto de sensor eletrônico. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si.)

KLN Artes Gráficas/ Arquivo da editora

3 O esquema abaixo mostra o olho de uma pessoa em dois instantes: ao ar livre, em um dia de sol, e em casa, em um quarto pouco iluminado. Identifique as duas situações e justifique sua resposta.

instante 1

instante 2

9.21

ATIVIDADES

Texto complementar – Como funciona o sistema Braille? O sistema Braille é um processo de escrita e leitura baseado em 64 símbolos em relevo, resultantes da combinação de até seis pontos dispostos em duas colunas de três pontos cada. Pode-se fazer a representação tanto de letras, como algarismos e sinais de pontuação. Ele é utilizado por pessoas cegas ou com baixa visão, e a leitura é feita da esquerda para a direita, ao toque de uma ou duas mãos ao mesmo tempo.

O código foi criado pelo francês Louis Braille (1809-1852), que perdeu a visão aos 3 anos e criou o sistema aos 16. [...]

162

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

[...]

O código Braille não foi a primeira iniciativa que permitia a leitura por cegos. Havia métodos com inscrições em alto-relevo, normalmente feito por letras costuradas em papel, que eram muito grandes e pouco práticos. Quatro anos antes de criar seu método, Louis Braille teve contato com um capitão da artilharia francesa que havia desenvolvido um sistema de escrita noturna, para facilitar a comunicação secreta entre soldados, já utilizando pontos em relevo.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

5. A condição A corresponde à miopia, que é corrigida com lentes divergentes. A condição B corresponde à hipermetropia, corrigida por lentes convergentes. 6. A orelha interna, responsável pelo equilíbrio. 7. a) Retina. b) Nervo óptico. c) Íris. d) Lente. e) 1: córnea; 2: humor aquoso; 3: pupila; 4: íris; 5: lente; 6: corpo vítreo; 7: retina; 8: nervo óptico.

Peter Hermes Furian/Shutterstock

condição A

9.22 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.

6 Que parte do sistema sensorial nos informa sobre a posição de nosso corpo quando nos movimentamos?

6 4

1 3

Ingeborg Asbach/Arquivo da editora

7 Observe a figura abaixo e, no caderno, faça o que se pede.

5 Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 643 e 644.

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Braille simplificou esse trabalho e o aprimorou, permitindo que o sistema fosse também utilizado para números e símbolos musicais.

tores representam em relação à quantidade total de deficientes visuais no país. [...]

O Braille hoje já está difundido pelo mundo todo e, segundo pesquisa “Retratos da Leitura no Brasil”, de 2008, do Instituto Pró-Livro, 400 mil pessoas leem Braille no Brasil. Não é possível, segundo o Instituto Dorina Nowill, calcular em porcentagem o que esses lei-

Hoje institutos como o Benjamin Constant, o Dorina Nowill e muitos outros pelo país oferecem programas de capacitação em Braille e dispõem de vasto material sobre o assunto.

[...]

COSTA, R. Como funciona o sistema Braille?. Nova Escola. Disponível em: <https://novaescola.org.br/conteudo/397/como-funciona-sistema-braille>. Acesso em: 25 set. 2018.

CAPÍTULO 9 - MANUAL DO PROFESSOR

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Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

8 Os raios ultravioleta do Sol podem causar danos à visão, aumentando, por exemplo, a probabilidade de aparecimento de catarata. Com base nessa informação, explique por que usar óculos escuros de má qualidade, que não filtram os raios ultravioleta, pode ser mais prejudicial do que não usar nenhuma proteção. 9 Na opinião de um estudante, devíamos dizer que alguns ossos, além de proteger órgãos e atuar nos movimentos, também participam na condução e percepção do som. O estudante está certo? Por quê?

8. Os óculos escuros fazem a pupila ficar mais dilatada, porque menos luz chega aos olhos. Mas se esses óculos não tiverem filtros para raios ultravioleta, mais raios solares vão penetrar no olho com a pupila dilatada, o que pode causar problemas como a catarata. 9. Sim. Porque o martelo, a bigorna e o estribo são ossos da orelha que participam da transmissão do som. 10. O olfato. 11. Pavilhão da orelha, meato acústico externo, membrana timpânica (tímpano), martelo, bigorna, estribo, cóclea. 12. a. Nesta atividade, pode ser necessário indicar aos estudantes que o enunciado pede a alternativa incorreta. 13. Espera-se que o aluno concorde com a afirmação, já que o órgão antes chamado de ouvido e, mais recentemente, denominado orelha, não é responsável apenas pela audição, mas também pelo equilíbrio do corpo. Por isso o termo “ouvido” não expressa toda a função desse órgão. 14. A tontura e a falta de equilíbrio devem-se a problemas no labirinto, a parte da orelha interna que controla o equilíbrio do corpo.

10 A polícia e a Defesa Civil usam algumas raças de cães para localizar drogas e sobreviventes em desastres. Que sentido bem desenvolvido nos cães os torna eficientes nessas tarefas? 11 No caderno, ordene os termos a seguir, de acordo com o sentido da passagem de uma onda sonora: membrana timpânica (tímpano), bigorna, pavilhão da orelha, estribo, cóclea, martelo, meato acústico externo (canal auditivo). 12 No caderno, indique a afirmativa incorreta. a) O martelo, a bigorna e o estribo localizam-se na orelha interna. b) Além de captar ondas sonoras, a orelha atua no equilíbrio do corpo. c) A cóclea atua na audição. d) Os canais semicirculares atuam no equilíbrio. 13 Um estudante afirmou que o termo “ouvido” não é totalmente correto, porque não expressa tudo o que esse órgão faz. Você concorda com ele? Por quê? 14 Uma pessoa que se queixa de tonturas e falta de equilíbrio soube, depois de consultar um médico, que poderia estar com inflamação em uma parte da orelha. Qual é a relação entre os sintomas que o paciente apresenta e o diagnóstico feito pelo médico? De olho no texto Leia o texto a seguir e depois responda às perguntas no caderno. [...] O termo “pessoa com deficiência visual”, convencionado pela ONU e ratificado por movimentos sociais mundiais, engloba cegos e pessoas com baixa visão – como eu.

Andar por uma cidade grande é um desafio diário para mim – a rua pode ser um lugar assustador e perigoso para quem não enxerga bem.

Gerson Gerloff/Pulsar Imagens

Protuberâncias arredondadas nos calçamentos avisam pedestres sobre proximidade da via. Comecemos por algo simples, como a guia da calçada ou meio-fio. Ela se torna um problema para quem não consegue vê-la. Você pode tropeçar e quebrar o pé – como já aconteceu comigo.

De olho no texto a) A pesquisa deve ser realizada pelos estudantes. b) A instalação de calçadas táteis, com protuberâncias que avisam o pedestre sobre a proximidade da via. c) O tato. d) Resposta pessoal. Espera-se que o estudante reflita sobre a importância de garantir equidade entre as pessoas na busca por uma sociedade mais justa e democrática. Pessoas com deficiência, assim como todas as outras, têm o direito de usufruir de diferentes espaços. Adaptar a acessibilidade desses espaços ajuda a garantir os direitos dessas pessoas.

164

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

9.24 Protuberâncias em calçada tátil para pessoas com deficiência visual e rampa de acesso para pessoas com deficiência física em Garopaba (SC), 2015.

164

ATIVIDADES

e) Resposta pessoal. Podem ser citadas a diminuição das velocidades dos veículos nas vias, a melhoria na sinalização e na fiscalização, a reforma de calçadas, a instalação de semáforos que emitem sons, entre outras medidas.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Trabalho em equipe

E quando as calçadas são rebaixadas para facilitar o acesso – a cadeirantes, por exemplo – cria-se um outro problema, já que fica mais difícil, para quem tem uma deficiência visual, diferenciar calçada e rua. [...] Hoje, sinto alívio quando piso nas calçadas táteis – como são chamadas. Elas me dizem para parar – porque tem uma rua na minha frente e depois de cruzar a rua, me avisam que posso relaxar, porque já cheguei ao outro lado e estou em território seguro. [...] Soluções simples dão segurança a deficientes visuais em Londres. BBC Brasil. Disponível em: <www.bbc.com/portuguese/videos_e_ fotos/2013/08/130820_londres_deficientes_visuais_mv>. Acesso em: 14 jun. 2018.

a) Consulte em dicionários o significado das palavras que você não conhece e redija uma definição para essas palavras. b) O texto descreve como é desafiador para uma pessoa com deficiência visual se deslocar a pé em grandes cidades. Qual foi a medida tomada na cidade para garantir a segurança de pessoas com deficiência visual? c) Por meio dessa medida, o sentido da visão é compensado por outro. Qual é esse outro sentido? d) Em sua opinião, por que é importante implementar medidas que facilitem a inclusão de pessoas com deficiência nos mais variados espaços? e) Que outras medidas podem ser adotadas em grandes cidades para garantir a segurança de pedestres com ou sem deficiência? Trabalho em equipe

1 Quais são os problemas visuais e os cuidados que devemos ter com os olhos ao usar por tempo prolongado a tela de um computador ou celular? Verifiquem a possibilidade de convidar profissionais da área de saúde para a realização de palestras destinadas à comunidade escolar sobre esse assunto. 2 Pesquisem a história de Helen Keller (nascida nos Estados Unidos em 1880) e apontem as lições que podem ser tiradas dessa história. 3 Pesquisem informações sobre a invenção e o funcionamento do sistema braile. 4 O que é a Língua de Sinais Brasileira (Libras) e qual é a sua importância para pessoas com deficiência auditiva? Aprendendo com a pr‡tica

Alsu/Shutterstock

Em cada olho há uma região em que a imagem não pode ser detectada: é o chamado ponto cego (fica na saída do nervo óptico). Faça um teste para verificar a existência do ponto cego utilizando a figura 9.25.

9.25

Segure o livro com o braço esticado, tape o olho esquerdo e fixe a visão sobre a cruz com o olho direito. Depois, aproxime o livro do rosto devagar, sempre olhando para a cruz. a) Foi possível observar a imagem do ponto vermelho durante todo o teste? b) Pesquise por que isso acontece. ATIVIDADES

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1. A borda superior do monitor ou da tela do computador deve estar na altura dos olhos e entre 40 e 70 centímetros de distância. A tela do celular não deve ficar muito próxima aos olhos. É recomendável fazer uma pausa de cerca de 10 minutos a cada hora de atividade. A pausa é importante porque piscamos menos do que o normal durante o uso do monitor, e isso pode provocar um ressecamento da córnea, que faz os olhos ficarem irritados. Por isso, o médico pode indicar um colírio lubrificante (mas só se deve usar colírios indicados pelo médico). Há estudos que indicam que as luzes do computador e do celular podem causar danos irreversíveis à visão. 2. Pesquisa deve ser realizada pelos estudantes. 3. O alfabeto braile foi inventado pelo francês Louis Braille (1809-1852). O sistema funciona com pontos em relevo que, combinados, representam diferentes mensagens. 4. A língua de sinais substitui, na comunicação, os sons por gestos e sinais, sendo usada como forma de comunicação entre pessoas com deficiência auditiva. Cada país tem a sua própria língua de sinais (no Brasil, temos a Língua de Sinais Brasileira, ou Libras). Ao ter acesso à língua de sinais, a pessoa com deficiência auditiva aumenta seus recursos de comunicação com outras pessoas, desenvolve sua capacidade de expressão e, com isso, consegue uma melhor qualidade de vida.

Aprendendo com a prática a) Não. Em determinado momento a imagem desaparece. b) Isso acontece porque a certa distância a imagem cai sobre o ponto cego do olho, isto é, um ponto de onde sai o nervo óptico e onde não há cones ou bastonetes e por isso a imagem não é visível. CAPÍTULO 9 - MANUAL DO PROFESSOR

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OFICINA DE SOLUÇÕES

Orientações didáticas Esta seção possibilita aos estudantes compreender melhor a condição e as dificuldades enfrentadas por uma pessoa com deficiência visual, complementando o trabalho com a habilidade EF06CI08 . Além disso, representa uma oportunidade de propor e criar uma solução prática considerando o assunto abordado e para que os estudantes desenvolvam competências da BNCC como a busca por respostas e soluções (inclusive tecnológicas) com base em conhecimento de Ciências da Natureza e avaliação de aplicações e implicações culturais da ciência e de suas tecnologias para propor alternativa aos desafios do mundo contemporâneo.

Novas formas de ver A deficiência visual ocorre quando há o comprometimento parcial ou total da visão. Diferencia-se entre: baixa visão e cegueira. A baixa visão pode ser identificada quando não se consegue enxergar com clareza suficiente os dedos de uma pessoa que esteja a três metros de distância. A cegueira total é a impossibilidade de enxergar.

Pessoas que apresentam condições como miopia, astigmatismo ou hipermetropia, que podem ser corrigidas com lentes ou cirurgias, não são consideradas pessoas com deficiência visual.

A defici•ncia visual no Brasil

Antes de iniciar o debate do contexto de vida das pessoas com deficiência visual, talvez seja interessante realizar uma atividade que permita a cada estudante sentir como seria lidar com uma situação sem poder enxergar. Neste ínterim seria interessante realizar atividades em grupo nas quais alguns estudantes poderiam estar vendados e deveriam confiar certas tarefas àqueles não vendados.

Brasil – pessoas com deficiência visual por região (em porcentagem da população e em número de habitantes)

Região Norte

3,6%

574 823 Região Nordeste

4,1%

Região Centro-Oeste

3,2%

Mario Kanno/Arquivo da editora

É importante apresentar aos estudantes os direitos da pessoa com deficiência visual (Lei 13.146/2015, Decreto 186/ 2008, Decreto 6.949/2009, Convenção sobre os Direitos das Pessoas com Deficiência), assim como as normas de acessibilidade a espaços públicos. Caso julgue interessante, realize uma saída pelo entorno da escola para verificar se as normas de segurança são respeitadas na região da escola.

443 357

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Região Sudeste

3,1%

2 508 587 Região Sul

3,2%

866 086

Mais de

6,5 milhões de brasileiros

têm alguma deficiência visual, segundo dados do Censo 2010 (IBGE).

Você já pensou na importância do sentido da visão, especialmente nos dias de hoje? Analise situações cotidianas como atravessar a rua, assistir a um filme, escrever, ou usar o celular. Ouça pessoas conversando e repare o quanto dessa conversa depende de gestos que precisariam ser vistos. Por exemplo, “logo ali” ou “deste tamanho”, ou “naquela direção”. Só pelo som, você consegue saber se uma pessoa está sorrindo ou com expressão de espanto? Fonte do mapa: elaborado com base em FUNDAÇÃO Dorina Nowill para cegos. Estatísticas da deficiência visual. Disponível em: <www.fundacaodorina.org. br/a-fundacao/deficiencia-visual/estatisticas-dadeficiencia-visual>. Acesso em: 3 set. 2018.

Mundo virtual Para conhecer as normas de acessibilidade a espaços e equipamentos urbanos, consulte a norma brasileira NBR9050 no site: <http:// www.pessoacomdeficiencia. gov.br/app/sites/default/ files/arquivos/%5Bfield_ generico_imagens-filefielddescription%5D_24.pdf>. Acesso em: 2 out. 2018.

2 192 455

Entendendo o lugar do outro

166

OFICINA DE SOLUÇÕES

Texto complementar – Como lidar com a deficiência visual na escola? A escola pode recomendar aos pais e responsáveis que busquem fazer o exame de acuidade visual das crianças sempre que notarem comportamentos relacionados a dificuldades de leitura, dores de cabeça ou vista cansada durante as aulas.

O aluno cego tem direito a usar materiais adaptados, como livros didáticos transcritos para o braile ou a reglete para escrever durante as aulas. Antecipe a adaptação dos textos junto dos educadores responsáveis pela sala de recursos, que deve contar com máquinas braile, impressora e equipamentos adaptados.

Compartilhe a organização dos objetos da sala de aula com o aluno, a fim de facilitar o acesso e a mobilidade. Mantenha carteiras, estantes e mochilas sempre na mesma ordem, comunique alterações previamente e sinalize os objetos para que sejam facilmente reconhecidos.

A alfabetização em braile das crianças com cegueira total ou graus severos de deficiência visual é simultânea ao processo de alfabetização das demais crianças na escola, mas com o suporte essencial do Atendimento Educacional Especializado (AEE).

Orientações didáticas Consulte

Vendo com outros olhos

Debata com os estudantes os tipos de tecnologia assistiva que as pessoas cegas ou com baixa visão utilizam, que variam de uma guia (bengala) a sistemas computadorizados, cães-guia, etc. Pergunte aos estudantes se eles já viram essas tecnologias de assistência e deixe que comentem suas experiências.

Saiba mais sobre o cotidiano de pessoas com deficiência visual e conheça algumas entidades que lhes dão assistência. • Inclusão social de pessoas com deficiência http://www.bancodeescola.com • Fundação Dorina https://www.fundacaodorina.org.br Acessos em: 21 set. 2018.

Atualmente existem diversas tecnologias assistivas. Esse tipo de tecnologia inclui recursos e serviços que promovem a inclusão social de pessoas com deficiência visual. Veja a seguir alguns exemplos.

Em seguida, questione-os sobre os institutos para pessoas cegas: se conhecem algum, qual a função e o que eles criaram para solucionar dificuldades enfrentadas por eles. Promova pesquisas sobre os institutos presentes na região da escola ou em seu município. E, se houver tempo e disponibilidade, agende uma visita para que os estudantes tenham a oportunidade de conhecer esse trabalho.

fileiras utilizada para a escrita em braile.

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The News Tribune ,R us sC ar

Em casos próximos à cegueira, a pessoa ainda é capaz de distinguir luz e sombra, mas utiliza recursos de voz para acessar programas de computador; locomove-se com a bengala e precisa de treinamentos de orientação e de mobilidade.

Fonte: elaborado com base em SASSAKI, R. K. Terminologia sobre deficiência na era da inclusão. Universidade Federal de Goiás. Disponível em: <https://acessibilidade.ufg.br/up/211/o/ TERMINOLOGIA_SOBRE_DEFICIENCIA_ A reglete é uma NA_ERA_DA.pdf?1473203540>. Acesso em: 17 out. 2018. placa com espaços em

Mario Kanno/Arquivo da editora

O piso tátil, instalado em calçadas por exemplo, e a bengala auxiliam pessoas com deficiência visual a se deslocarem com mais independência e segurança.

NataLT /Shu tte r

sto ck

Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si.

As respostas do boxe Propondo uma solução devem ser elaboradas a partir das pesquisas e propostas dos estudantes.

O mapa tátil pode combinar textos em braile, partes em alto-relevo e grande contraste de cores. Casos de baixa visão podem ser compensados com lentes de aumento, lupas e telescópios, com o auxílio de bengalas e treinamentos de orientação.

A leitura e a escrita são possíveis com o uso do sistema braile. Nesse sistema, a pessoa tateia com os dedos símbolos feitos com pontos em relevo.

Propondo uma solu•‹o Forme um grupo com os colegas para conversar com uma pessoa com deficiência visual sobre o dia a dia e as necessidades dela. Escolham um dos temas ao lado, utilizem as perguntas a seguir para organizar suas ideias e proponham uma tecnologia assistiva. Em seguida, planejem a implementação da proposta.

Na prática

• Mobilidade

1. Após a implementação da invenção,

• Comunicação

o resultado foi como o esperado?

• Jogos e lazer 1. Como a proposta irá ajudar pessoas com deficiência visual? 2. Que recursos e materiais são necessários? Quais serão as etapas de produção?

2. Quais os pontos fortes e os fracos da tecnologia desenvolvida por vocês? De que maneira poderiam melhorá-la?

3. O que vocês aprenderam com essa experiência?

OFICINA DE SOLUÇÕES

Vale lembrar que, de acordo com o Decreto 6.571, de 17 de setembro de 2008, o Estado tem o dever de oferecer apoio técnico e financeiro para que o atendimento especializado esteja presente em toda a rede pública de ensino. Mas cabem ao gestor da escola e às Secretarias de Educação a administração e o requerimento dos recursos para essa finalidade.

167

Oferecer ambientes adaptados, com sinalização em braile, escadas com contrastes de cor nos degraus, corredores desobstruídos e piso tátil, é mais uma medida importante para a inclusão de deficientes visuais. O entorno da escola também deve ser acessível, com a instalação de sinais sonoros nos semáforos e nas áreas de saída de veículos próximas da escola.

AMPUDIA, R. O que é deficiência visual?. Nova Escola. Disponível em: <https://novaescola.org.br/conteudo/270/deficiencia-visual-inclusao>. Acesso em: 2 out. 2018.

CAPÍTULO 9 - MANUAL DO PROFESSOR

167

Neste capítulo, serão estudados os sistemas ósseo e muscular, integrando o conhecimento sobre o sistema nervoso na compreensão das ações motoras. Por meio do trabalho com esses diferentes sistemas, os estudantes serão capazes de deduzir que a estrutura, sustentação e movimentação dos animais resulta da interação desses sistemas. Serão explorados, ainda, alguns outros detalhes sobre os sistemas muscular e ósseo, com ênfase na saúde desses sistemas.

Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso LightField Studios/Shutterstock

10 CAPÍTULO

Objetivos do capítulo

Habilidades da BNCC abordadas EF06CI07 Justificar o papel do sistema nervoso na coordenação das ações motoras e sensoriais do corpo, com base na análise de suas estruturas básicas e respectivas funções. EF06CI09 Deduzir que a estrutura, a sustentação e a movimentação dos animais resultam da interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso.

A questão é... » Se os ossos são tão rígidos, como você consegue dobrar os braços e as pernas?

Orientações didáticas Inicie este capítulo explorando a imagem de abertura junto com o texto. Chame a atenção para os diversos movimentos simultâneos que as duas pessoas estão realizando e faça questionamentos como: “O que permite que realizemos movimentos?”; “Quando movimenta seus braços e pernas, que estruturas internas você sente mexer?”; “Você já se machucou a ponto de ter que imobilizar uma parte do corpo?”; “O que controla os movimentos?”. Essas perguntas, bem como as do boxe A quest‹o Ž..., permitem avaliar os conhecimentos prévios dos estudantes. O registro das respostas pode ser revisitado como forma de verificar as mudanças nas concepções dos estudantes depois do estudo do capítulo.

10.1 A sustentação e a movimentação do esqueleto e dos músculos do corpo são coordenadas pelo sistema nervoso. Aten•‹o: Devemos ter muito cuidado ao empinar pipas, mantendo a brincadeira longe de fios elétricos e do movimento de veículos.

Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

Pense em todas as atividades que você faz durante um dia, do momento em que acorda até a hora em que vai dormir. Você passa a maior parte do dia em pé ou sentado? Que partes do corpo você usa ao se movimentar? A coluna vertebral e os demais ossos, assim como os músculos, são fundamentais para que nosso corpo – e o de muitos outros animais – se sustente mesmo na posição sentada. Os ossos e os músculos também agem em conjunto possibilitando os movimentos. Veja a figura 10.1. Neste capítulo vamos entender como os sistemas muscular e ósseo atuam, em interação com o sistema nervoso, na sustentação e movimentação do nosso corpo e do corpo de outros animais. 168

» Como os músculos, os ossos e o sistema nervoso interagem durante a movimentação do corpo? Você conseguiria se locomover sem utilizar algum desses sistemas? » Que problemas podem ocorrer em nossos sistemas ósseo e muscular? Como esses problemas podem prejudicar nossos movimentos? » Quais são as diferenças entre o esqueleto de um inseto e o do corpo humano?

UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Sequência didática No Material Digital do Professor que compõe esta coleção, você encontra a sugestão de Sequência Didática 3 do 3o bimestre “Integração dos movimentos do corpo”, que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas para A quest‹o Ž... Porque existem articulações que permitem a execução de movimentos. Os músculos se prendem aos ossos, contraindo-se e possibilitando movimentos; o sistema nervoso é responsável por comandar as contrações musculares, por agir em conjunto; a ausência de qualquer um desses sistemas impossibilitaria os movimentos.

Podem ser citados: problemas na coluna vertebral, fraturas, entorses, luxação, entre outros. Todos esses problemas podem prejudicar diversos movimentos. Esqueletos de insetos e dos demais artrópodes são externos e trocados periodicamente, conforme o animal cresce. O esqueleto humano é interno e acompanha o crescimento contínuo do corpo.

52 AM

Orientações didáticas

1 O esqueleto humano

Um modelo de esqueleto humano ou um cartaz com o desenho de um esqueleto podem servir para levantar diversas questões sobre as funções dos ossos: “O que existe dentro do crânio?”; “O que é envolvido pelas costelas?”; “Como os ossos do braço e da perna se movimentam?”; “Vocês reconhecem, em seus próprios corpos, as regiões indicadas na figura 10.2?”. Essa atividade também contribui para o desenvolvimento de habilidades trabalhadas em capítulos anteriores, como a EF06CI06 .

Os ossos que formam o esqueleto humano atuam nos movimentos servindo de ponto de apoio para os músculos. Também ajudam a sustentar o corpo e protegem diversos órgãos, como os pulmões, o encéfalo e a medula espinal. Veja uma ilustração do esqueleto humano na figura 10.2. crânio

mandíbula clavícula

coluna vertebral escápula

esterno

úmero

costela

Hiroe Sasaki/Arquivo da editora

rádio ulna ílio púbis ísquio ossos carpais

Este é um momento interessante para mostrar fotos de esqueletos de outros animais, de preferência que tenham hábitos de vida e de locomoção distintos. Por meio dessas imagens, é possivel levantar hipóteses sobre o modo de locomoção dos animais em questão. O objetivo não é que os estudantes necessariamente acertem, mas sim que desenvolvam aos poucos o olhar para os detalhes nas estruturas anatômicas dos seres vivos, inferindo possíveis hábitos de vida.

osso coxal (osso do quadril)

ossos metacarpais falanges fêmur patela (rótula)

fíbula

ossos tarsais ossos metatarsais falanges

tíbia

10.2 Indicação de alguns ossos do esqueleto humano, representado em visão frontal. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Mundo virtual Para saber mais sobre as áreas motoras do cérebro, o controle nervoso sobre as atividades e ainda trabalhar o papel da dança em diferentes culturas e como comunicação durante a evolução da espécie humana, consulte o site: <http:// www2.uol.com.br/sciam/ reportagens/a_neurociencia_ da_danca.html>. Acesso em: 29 set. 2018.

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 210.

Ciência e História Revelações do esqueleto Não são só os cadáveres frescos que guardam segredos sobre sua vida e sua morte. Mesmo após passar pelo processo de decomposição dos tecidos moles e enfrentar intervalos de dezenas, centenas ou milhares de anos, os mortos ainda podem nos contar histórias. É isso o que têm mostrado dois ramos distintos da Antropologia física: a Antropologia forense e a Paleoantropologia. A Antropologia forense é a área do conhecimento que busca estabelecer a identificação de restos cadavéricos por meio de características do esqueleto que possam individualizá-lo, tais como ancestralidade (caucasiana, africana, asiática ou indígena), sexo, idade, estatura, destreza manual, além de algumas doenças, lesões e hábitos alimentares. [...] PEREZ, C. P.; ANDRADE, S. C. As histórias que os mortos contam. Com Ciência. Disponível em: <http://www.comciencia.br/comciencia/handler.php?section=8&edicao=108&id=1289>. Acesso em: 1o out. 2018.

Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso • CAPÍTULO 10

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CAPÍTULO 10 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

As articulações

Antes de abordar a importância das articulações no corpo, sugerimos que seja realizada uma demonstração sobre os variados movimentos que podemos realizar com os braços, as pernas, o tronco, etc. Pergunte, então: “Se os ossos são rígidos, como é possível executarmos movimentos tão variados?”; “Vocês perceberam diferenças na flexibilidade entre cada uma das pessoas que fizeram os mesmos movimentos?”.

Experimente dobrar o braço. Durante esse movimento, os músculos se contraem puxando o antebraço. Observe em que ponto do seu braço essa dobra ocorreu. Esse ponto é chamado articulação, ou junta. As articulações são os pontos em que os ossos se encontram. Em algumas, os ossos estão bem unidos e não há nenhum movimento entre eles, como ocorre no crânio. Entre outros ossos, há articulações móveis que podem ser comparadas às dobradiças de uma porta: você pode dobrar a perna ou o antebraço porque no joelho e no cotovelo existem articulações desse tipo. Veja a figura 10.3. escápula

Durante o debate, mencione que as articulações presentes entre os ossos são um dos fatores que permitem a realização de movimentos. Se julgar conveniente, peça a todos os estudantes que dobrem os braços, e as pernas, orientando-os a localizar os pontos de junções dos ossos. Explique que as diferenças de flexibilidade existem devido a vários fatores: predisposição genética, realização ou não de exercícios e alongamentos. De forma geral, a flexibilidade também tende a diminuir com a idade. Utilize a figura 10.3 para apresentar alguns tipos de articulações móveis e explicar os seus mecanismos. Caso julgue necessário, utilize peças de encaixar para demonstrar como isso acontece. Ressalte que toda a união de ossos constitui uma articulação, mas que nem todas as articulações permitem o movimento.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Hiroe Sasaki/Adelfo M. Suzuki/ Arquivo da editora

úmero

ulna rádio fêmur patela

fíbula tíbia

10.3 Ilustração dos tipos de movimento em algumas articulações móveis do esqueleto humano. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 303.

Experimente agora, com cuidado, movimentar todo o braço em várias direções ao redor do ombro. Percebeu que a amplitude desse movimento é maior do que quando você flexiona o braço? A razão é, novamente, o tipo de articulação. fêmur tendão Enquanto as articulações no cotovelo e no joelho permitem movimentos em uma única direção, no ombro existe um tipo de articulação que permite movimentos do braço em várias direções. Reveja a figura patela (atrás 10.3. Isso também ocorre com o quadril e as pernas. Nesses casos, a do ligamento) ligamento ligamento extremidade de um dos ossos tem a forma de bola, que, por sua vez, se menisco menisco encaixa na cavidade do outro osso. ligamento Veja na figura 10.4 as principais partes da articulação do joelho. Os ligamentos (um tipo de tecido conjuntivo) unem os ossos; os tendões tíbia fíbula (também um tipo de tecido conjuntivo) unem os músculos aos ossos; os meniscos, formados por tecido cartilaginoso, diminuem o impacto e 10.4 Articulação do joelho e suas partes principais. (Cores fantasia.) auxiliam a movimentação dos ossos na articulação. Alila Medical Media/ Shutterstock

Comente que entre os ossos que compõem as articulações há uma estrutura formada por tecido cartilaginoso. Ele distribui melhor os impactos e auxilia a movimentação. Há ainda os tendões, que unem os músculos aos ossos. Para mostrar como esses tecidos se arranjam, explore a figura 10.4. Apesar de resistentes, tais estruturas costumam sofrer injúrias, especialmente quando a pessoa pratica esportes de alto rendimento ou sem o acompanhamento adequado de profissionais. Reforce o cuidado que devemos ter com elas e com a saúde do corpo, contemplando uma das competências específicas que envolve cuidar de si, do seu corpo e bem-estar, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza e às suas tecnologias.

úmero

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UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Orientações didáticas

Os ossos do crânio

Utilize a figura 10.5 para apresentar os ossos do crânio e suas articulações. Explique que, com exceção da articulação que existe entre a mandíbula e o osso temporal, todas as outras presentes no crânio são imóveis. Nesse momento, peça aos estudantes que façam movimentos de abrir e fechar a boca para perceberem que a mandíbula é o único osso móvel do crânio. Diga que os demais movimentos que conseguimos fazer com o rosto não envolvem movimentos ósseos, mas apenas musculares.

parietal

frontal esfenoide

temporal nasal occipital

Questione os estudantes se já perceberam que a parte superior da cabeça de bebês apresenta certa moleza e se sabem o motivo disso. Chame a atenção deles para que nunca apertem essa região, mas sim que tenham extremo cuidado ao ajudar um adulto a cuidar de um bebê.

zigomático maxila

mandíbula

10.5 Alguns ossos do crânio em vista lateral. (Cores fantasia.)

Ci•ncia e tecnologia Reconstruindo o passado “Por baixo da pele, somos todos iguais”. Essa é uma frase conhecida que prega a igualdade entre todos os seres humanos – afinal, somos todos feitos de carne e osso. Mas o fato é que os ossos podem trazer informações fundamentais sobre quem somos, a ponto de identificar os indivíduos após a morte quando não há outras referências. Para garantir maior precisão a esse processo e diminuir a quantidade de ossadas sem dono, pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) desenvolveram um método de re- 10.6 Processo de digitalização de um crânio. construção de rostos a partir de crânios com o uso de um software. Nessa técnica, o crânio – que não pode estar danificado – é escaneado tridimensionalmente por lasers e, em seguida, as informações são processadas pelo programa. Baseado em pontos geométricos do rosto determinados a partir de cálculos matemáticos, o software gera uma imagem aproximada de como seria o rosto da pessoa em vida. [...] Até agora, a reconstrução facial era um trabalho não só científico, mas também artístico: desenhos feitos à mão e moldes de argila ocupavam o espaço que hoje os computadores dominam. A prática manual, mesmo com auxílio de computadores, tinha lá suas dificuldades. Encontrar profissionais com este perfil é um desafio e apostar na total precisão do trabalho, arriscado. [...] Com o processo automatizado, os resultados prometem ser mais confiáveis. Além disso, a inovação também agiliza o processo. “Enquanto o processo manual leva cerca de três dias, nosso software finaliza o trabalho em menos de uma hora”[...].

Ricardo Marroquim/UFRJ

QA International/UIG/Fotoarena

Quando você mastiga a comida, você movimenta um osso da cabeça. Você consegue mover outros ossos do crânio e da face? Os ossos do crânio formam uma espécie de capacete, que envolve e protege o encéfalo e alguns órgãos dos sentidos. Além disso, há ossos que dão apoio aos músculos da face, que entram em ação nas expressões faciais (quando fazemos “caras” de alegria, tristeza ou dor, por exemplo). As articulações do crânio são imóveis, com exceção da que existe entre a mandíbula e o osso temporal. É essa articulação que nos permite abrir e fechar a boca. Observe a figura 10.5.

Após apresentarem seus apontamentos, diga que essa característica é normal até cerca de 2 anos de idade. Em recém-nascidos, o crânio ainda não está totalmente fechado na parte superior: existe um espaço chamado fontanela (também conhecido como moleira). Isso facilita a passagem do bebê pelo canal vaginal na hora do parto e, além disso, possibilita o crescimento do cérebro. Deve-se sempre observar com cuidado a criança, para verificar, entre outras coisas, se o fechamento desse espaço ocorre de modo saudável. Outros assuntos relacionados ao desenvolvimento e à reprodução serão vistos no 8o ano. Se julgar interessante, neste momento é possível fazer em sala a questão 1 do Investigue, ao final do capítulo.

LEITE, V. Em busca da identidade perdida. Ci•ncia Hoje. Disponível em: <http://cienciahoje.org.br/em-busca-da-identidade-perdida>. Acesso em: 1o out. 2018.

Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso • CAPÍTULO 10

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CAPÍTULO 10 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Os ossos do tronco

Alila Medical Media/Shutterstock

No tronco encontramos as seguintes partes do esqueleto: coluna vertebral, costelas, osso coxal (osso do quadril) e esterno. Reveja a figura 10.2. A coluna vertebral é constituída por uma pilha de 33 pequenos ossos, as vértebras. No adulto, as quatro últimas vértebras são soldadas e formam o osso chamado de cóccix; isso também ocorre com as cinco vértebras anteriores ao cóccix, que unidas formam o osso sacro. Entre as vértebras há pequenas “almofadas” de cartilagem, os discos intervertebrais, que amortecem choques quando andamos ou corremos. Também são eles que permitem certos movimentos da coluna. Temos assim um eixo de sustentação do corpo que, ao mesmo tempo, é forte e flexível. Além disso, a coluna vertebral protege a medula espinal, que faz parte do sistema nervoso. Veja a figura 10.7.

vértebras cervicais

disco intervertebral

nervo

medula espinal

vértebras torácicas

Pergunte, então, se os ossos são importantes para os movimentos de respiração e, antes que respondam, diga para prestarem atenção no próprio corpo. É importante que percebam que as costelas, juntamente com os músculos intercostais, formam a caixa torácica, que participa dos movimentos respiratórios com o diafragma.

A hérnia de disco ocorre quando uma parte de um disco intervertebral se desloca para fora da vértebra. A hérnia pode pressionar um nervo e provocar muita dor.

Samuel 13B/Arquivo da Editora

Sugerimos que, se a escola dispuser de um modelo de esqueleto, esse é também um bom momento para explorá-lo. Caso não seja possível, utilize as figuras 10.2 e 10.7 ou então faça esquemas dos ossos do tronco no quadro de giz. Relembre com os estudantes por onde a medula espinal passa, mencionando que uma importante função da coluna vertebral é proteger essa parte do sistema nervoso. Apresente os discos intervertebrais, mencionando que sua função é amortecer choques durante os movimentos. Mencione, ainda, que a presença de coluna vertebral caracteriza um grupo importante de animais, os vertebrados. É possível que os estudantes já identifiquem a espécie humana e outros mamíferos como vertebrados, além de peixes, sapos, lagartos e aves. Esclareça, no entanto, que os grupos de animais vão ser explorados com mais detalhes no 7o ano.

vértebras lombares vértebras

sacro e cóccix

vértebra isolada

Fonte: elaborado com base em SOBOTTA, J. Atlas de Anatomia Humana. 19. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1993. v. 1. p. 7 e 9.

10.7 Coluna vertebral e organização das vértebras. O sacro e o cóccix são formados pela fusão de algumas vértebras. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Caso julgue interessante, diga que, nos seres humanos, a posição e morfologia da coluna vertebral (modificações ocorridas ao longo do tempo evolutivo) são alguns dos fatores que permitem a postura ereta e o caminhar sobre os dois pés.

A caixa torácica é formada por doze pares de costelas que protegem os pulmões e o coração. Reveja a figura 10.2. As costelas se prendem à coluna vertebral e ao osso esterno. A cartilagem que une as costelas ao osso esterno permite que elas se movam um pouco durante a inspiração e a expiração, aumentando e diminuindo o volume do tórax. Esse movimento é necessário para o ar entrar e sair dos pulmões. Além do diafragma (visto no capítulo 7), existem músculos entre as costelas que se relaxam e se contraem, participando dos movimentos de inspiração e expiração: são os músculos intercostais. 172

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Texto complementar – A arte de parar em pé Um fato curioso para refletir enquanto estiver parado, em pé, em alguma fila: sem a atividade constante de nervos e músculos, o corpo desabaria como uma marionete largada por seu manipulador. Para ficar em pé, parado, não basta que os impulsos elétricos transmitidos pelo sistema nervoso ordenem aos músculos que permaneçam rígidos o tempo todo. Se fosse assim, o equilíbrio do corpo humano seria idêntico ao de um cabo de vassoura: qualquer perturbação – a mais leve brisa ou mesmo a respiração ou os batimentos

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

cardíacos – levaria à queda. [...] No corpo humano uma parte do sistema nervoso central ordena, de modo automático, a contração e o relaxamento coordenados dos músculos da perna, deixando o cérebro livre para prestar atenção ao ambiente ou divagar sobre esse tipo de curiosidade.

“Embora não se perceba, ficar em pé é um desafio constante para o sistema nervoso”, explica André Fábio Kohn, engenheiro biomédico da Universidade de São Paulo (USP). Kohn e seus alunos de

Orientações didáticas

Os membros superiores e inferiores

Alavancas usam um ponto de apoio para realizar uma força. Vamos estudar alavancas e outras máquinas simples no 7o ano.

Em seguida, faça a leitura da figura 10.8. Faça perguntas como: “A posição do nosso polegar traz alguma diferença funcional?”; “Já tentou pegar e segurar objetos sem a ajuda do polegar?”; “Já arremessou ou jogou algo sem a ajuda do polegar?”. Explique que ao longo da evolução a posição do polegar opositor e dos outros dedos possibilitou, entre outras coisas, a produção de ferramentas e a capacidade de pegar objetos com maior firmeza e precisão. Nesse momento, retome a figura 10.2 para apresentar a organização dos ossos dos pés, que colaboram na locomoção e no equilíbrio do corpo.

Renato Soares/Pulsar Imagens

Os ossos do braço se unem ao tórax pela cintura escapular (ombro), formada pela escápula e pela clavícula. Já os ossos dos membros inferiores se unem ao tronco pela pelve, formada pelos ossos coxais e pelo sacro. A pelve apoia e protege os órgãos do abdome, e seus ossos largos, assim como a escápula no ombro, servem de apoio para músculos. Reveja a figura 10.2. Os ossos do braço, do antebraço, da coxa e da perna dão apoio para os músculos realizarem os movimentos de alavanca com braços e pernas (andar, correr, pegar objetos, etc.). Muitos ossos de nosso corpo funcionam como alavancas. As forças são aplicadas pelos músculos. A contração dos músculos da nuca, por exemplo, puxa os ossos da cabeça, que está apoiada na coluna vertebral, fazendo-a inclinar-se para trás. Outro exemplo: ao se contrair, o bíceps puxa o osso do antebraço, levantando um objeto na mão também em um movimento de alavanca. Em nossas mãos, os ossos, os diversos tipos de articulação e os pequenos e numerosos músculos atuam em conjunto, possibilitando uma grande variedade de movimentos, alguns bastante precisos. Observe na figura 10.8 como o polegar em oposição aos outros dedos da mão facilita pegar e manipular objetos.

Antes de iniciar a explicação sobre os membros superiores e inferiores, peça aos estudantes que os identifiquem no próprio corpo e citem atividades realizadas por eles. É provável que mencionem que com os membros superiores eles podem escrever, bater palmas, pegar objetos, etc. Já com os membros inferiores, andar, correr, pular, etc.

10.8 Criança da etnia Kayapó na escola da aldeia Moikarako, em São Félix do Xingu (PA), 2016. Observe o uso do polegar opositor para segurar o lápis durante a escrita.

A posição do polegar em relação aos outros dedos possibilitou a produção de ferramentas, a capacidade de segurar objetos e hoje é muito usada quando manuseamos uma tesoura ou escrevemos mensagens no telefone celular, por exemplo. Os ossos dos pés colaboram na locomoção e no equilíbrio do corpo. Reveja a figura 10.2. Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso • CAPÍTULO 10

doutorado desenvolveram um novo modelo para descrever como uma porção da medula espinhal [...] coordena a contração e o relaxamento de músculos situados abaixo do joelho. [...]

O modelo da equipe de Kohn demonstra que a medula espinhal é poderosa o suficiente para receber os sinais elétricos indicadores da tensão dos músculos, processá-los e enviar de volta comandos para controlar essa tensão, com pouquíssima ajuda do cérebro.

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[...] Depois de algum tempo parado de pé, o corpo começa a usar outras estratégias para se equilibrar. Além da oscilação do tornozelo, o quadril passa a se mover e o apoio do peso a se concentrar ora mais em uma perna, ora em outra. Segundo ele [Daniel Boari], cerca de 750 músculos controlam os mais de 200 tipos de movimentos independentes que o corpo é capaz de realizar.

ZOLNERKEVIC, I. A arte de parar em pé. Revista Pesquisa Fapesp. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2015/02/18/a-arte-de-parar-em-pe/>. Acesso em: 25 set. 2018.

CAPÍTULO 10 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

2 Os músculos

Inicie o conteúdo sobre músculos fazendo questionamentos como: “O que são músculos?”; “Você já sentiu dores nas pernas após fazer muitas atividades, como correr ou jogar futebol?”; “Quais as funções dos músculos?”. Explore a figura 10.9 para mostrar a organização dos músculos esqueléticos e sua intrínseca relação com o esqueleto. Pergunte aos estudantes se os músculos só estão presentes envolvendo os ossos. É provável que eles não reconheçam a presença de musculatura nos órgãos internos.

10.9 Representação de alguns músculos (em vermelho) e ligamentos (em branco) do corpo humano. (Cores fantasia.)

BlueRingMedia/Shutterstock

Neste momento, informe que há três tipos de músculo no corpo humano, utilizando a figura 10.10 para apresentá-los e mostrar suas diferenças. Durante a apresentação, incentive os estudantes a refletir sobre a contração desses tipos de músculos, fazendo o seguinte questionamento: “Você consegue controlar a musculatura do estômago durante o processo de digestão?”; “E os batimentos do seu coração? Quando está em uma situação de risco, você consegue fazer com que ele bata mais devagar?”; “Sobre quais músculos você tem o controle dos movimentos?”. É importante que os estudantes reflitam sobre os movimentos e atividades que acontecem a todo momento em seu corpo.

Ramona Kaulitzki/Shutterstock

Andar, correr, mexer os dedos ao escrever mensagens de texto, pegar objetos, etc. Você sabe o que essas atividades têm em comum? Todas elas dependem da contração de músculos ligados aos ossos, os chamados músculos estriados esqueléticos. Veja a figura 10.9. Quando observadas ao microscópio, as células da musculatura esquelética apresentam faixas claras e escuras, formando estrias. Por isso, eles são chamados músculos estriados esqueléticos. Veja a figura 10.10. A contração dos músculos esqueléticos pode ser controlada por nossa vontade, de forma consciente. Esse tipo de contração é diferente, por exemplo, da que ocorre no tubo digestório, nas artérias e no útero. Nesses casos a contração é involuntária (independente da nossa vontade) e se dá pela contração de um outro tipo de músculo, o músculo não estriado (ou liso), em que não aparecem estrias. No coração há um terceiro tipo de músculo, o músculo estriado cardíaco, que também possui faixas claras e escuras, mas sua contração é involuntária. Reveja a figura 10.10.

braço músculo estriado esquelético

coração

músculo estriado cardíaco

músculo não estriado

intestino delgado

10.10 Os três tipos de músculo e suas células, ao lado de algumas estruturas em que são encontrados. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em STARR, C. et al. Biology: The Unity and Diversity of Life. 14. ed. Boston: Cengage, 2018. p. 526.

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UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

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Texto complementar – Tônus sob medida

Resultados recentes dão novo sopro de esperança às pessoas com distrofia muscular de Duchenne, doença degenerativa fatal que provoca a perda progressiva da força muscular a partir da infância. [...] O modelo mais comum em pesquisa sobre distrofia são camundongos geneticamente modificados para não produzir a proteína distrofina, cuja falta provoca o mau funcionamento muscular característico da doença. Mas, ao injetar nesses roedores células-tronco modificadas para produzir distrofina, muitas vezes surgiam tumores. [...]

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[...] O passo seguinte foi injetar essas células, marcadas com uma proteína verde que facilita sua localização na corrente sanguínea dos camundongos. [...] Até o quarto mês após o tratamento não haviam aparecido tumores. Melhor. As células funcionaram como células de músculo: produziram distrofina e melhoraram a força muscular. Uma limitação do estudo é que camundongos modificados são modelos parciais para estudar a distrofia de Duchenne. Diferentemente dos seres humanos,

UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Designua/Shutterstock

Como vimos no capítulo 8, o sistema nervoso envia impulsos nervosos, conduzidos pelos neurônios, para os músculos, fazendo-os se contrair e provocando o movimento do corpo. Observe a figura 10.11. Já neste capítulo vimos que as articulações nos permitem fazer diversos movimentos, como dobrar o braço. De que modo os músculos atuam nesses movimentos? Será que os músculos “puxam” e “empurram” os ossos?

Caso julgue necessário, antes de iniciar a explicação de como os impulsos nervosos promovem contrações nas células musculares, retome rapidamente os conceitos sobre sistema nervoso vistos no capítulo 8.

corpo celular

Utilizando a figura 10.11, ou outro esquema que ilustre a interação entre esses dois sistemas, mostre que há terminações nervosas que chegam a células musculares. Caso conduza impulsos nervosos, esse neurônio irá promover uma resposta motora na célula muscular estriada esquelética, por exemplo. Os impulsos nervosos, portanto, fazem com que as células musculares se contraiam. Abordar essa relação reforça o trabalho com a habilidade EF06CI07 .

neurônio axônio dendritos

10.11 Por meio dos neurônios, o sistema nervoso envia impulsos nervosos que fazem as células musculares se contraírem. (As células são microscópicas. Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

células musculares

Fonte: elaborado com base em SILVERTHORN, D. U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. p. 426.

Nesse momento, peça aos estudantes que dobrem seus braços, contraindo o bíceps braquial, como na figura 10.12. Durante o movimento, é importante que percebam que, quando o bíceps está relaxado, o tríceps está contraído e vice-versa. Isso mostra que quase todos os movimentos motores do corpo dependem da ação de um músculo estriado esquelético agonista e um antagonista.

Muitos músculos trabalham aos pares: quando um músculo se contrai, o outro relaxa, e vice-versa. A contração do bíceps braquial (músculo do “muque”), por exemplo, puxa os ossos do antebraço e os faz dobrar. Observe a figura 10.12. Perceba então que os músculos apenas “puxam” os ossos quando se contraem, mas não “empurram” os ossos quando se relaxam. bíceps braquial contraído antebraço flexionado

tendões ligam os músculos aos ossos antebraço estendido

Stihii/Shutterstock

bíceps braquial relaxado

Diga, ainda, que a ação muscular pode ser voluntária ou involuntária, dependendo do tipo de tecido muscular e do contexto. tríceps relaxado

tríceps contraído

Músculo estriado cardíaco e músculo não estriado (liso) realizam movimentos involuntários. O músculo estriado esquelético realiza, em geral, movimentos voluntários, embora também possa realizar os involuntários, como em casos de movimento reflexo, por exemplo.

10.12 Representação da ação dos músculos bíceps braquial e tríceps vistos em transparência através do corpo. (Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em RUSSELL, P. J.; HERTZ, P. E.; MCMILLAN, B. Biology: the dynamic science. 4. ed. Boston: Cengage, 2017. p. 1027.

Repare que, quando se estica o braço, o bíceps relaxa, enquanto o tríceps se contrai, diminui de tamanho. Quando dobramos o braço, ocorre a situação inversa: o bíceps se contrai e o tríceps relaxa. Esses movimentos são controlados de forma voluntária pelo sistema nervoso. O sistema nervoso também coordena movimentos involuntários do corpo, incluindo a contração e o relaxamento dos músculos do coração e dos sistemas digestório e respiratório. Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso • CAPÍTULO 10

esses roedores não perdem mobilidade com a deficiência de distrofina.[...] Para verificar se as células que se incorporaram aos músculos estavam de fato desempenhando a função de células musculares, Rita [Perlingeiro usou] um aparelho que mede a capacidade de contração dos músculos – na ausência de distrofina, os músculos não têm o tônus normal. [...]

Faltam ainda muitos passos para que essa conquista chegue à clínica: testar exaustivamente para garantir que as células só se incorporem

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ao músculo lesionado; verificar se, após incorporar-se ao músculo, elas se multiplicam e originam musculatura funcional; testar a técnica em cães, modelo importante para o estudo da distrofia muscular por apresentarem sintomas parecidos com os dos seres humanos; obter o mesmo efeito com células-tronco embrionárias humanas. E, por fim, se possível, usar novas técnicas de manipulação de células-tronco adultas – para evitar os problemas éticos ligados ao uso de embriões. É uma longa caminhada, mas não falta fôlego.

GUIMARÃES, M. Tônus sob medida. Revista Pesquisa Fapesp. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2008/02/01/tonus-sob-medida/>. Acesso em: 25 set. 2018.

CAPÍTULO 10 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

3 A saœde do sistema locomotor

Antes de iniciar este tópico, peça aos estudantes que observem sua própria postura, e pergunte: “A forma como estão sentados é saudável?”; “Vocês sentem algum tipo de dor ou desconforto após ficar muito tempo nessa posição?”. É importante também discutir questões como: “Por que é fundamental manter uma postura correta ao sentar?”; “Por que devemos tomar certos cuidados ao levantar objetos pesados?”.

Você estudou os sistemas ósseo e muscular. Juntos, eles constituem o sistema locomotor. Você já teve alguma dor no corpo, como nas costas? A maioria das pessoas tem essas dores em algum momento da vida. No entanto, isso não quer dizer que haja problemas na coluna vertebral. Assim como a dor pode ser um sintoma de algum problema, ela também pode apenas sinalizar cansaço. Vista de frente, a coluna vertebral é reta; vista de lado, tem curvas. Em alguns casos, porém, ocorrem desvios que devem ser diagnosticados e tratados pelo médico. Alguns desses desvios podem ser consequências da má postura, mas podem também ter outras causas. Veja alguns desses desvios na figura 10.13.

Durante essa discussão, oriente os estudantes a refletir sobre a sua postura em atividades cotidianas como assistir TV, jogar videogame, sentar na carteira da escola ou à mesa durante as refeições. Comente que muitos problemas relacionados à coluna costumam aparecer após certo tempo de exposição a posturas erradas, reforçando ainda mais a importância de cuidar constantemente do corpo. Em seguida, peça que exponham as dúvidas e incentive a participação de todos. Este tópico pode ser integrado ao componente curricular de Educação Física, buscando trabalhar posturas, movimentos e exercícios que são mais saudáveis para o corpo e que tragam bem-estar, contemplando uma competência específica de Ciências da Natureza da BNCC. Neste momento, os estudantes devem ser capazes de integrar os três sistemas estudados: nervoso, esquelético e muscular; espera-se que percebam que a realização de movimentos depende da interação desses três sistemas. Para avaliar isso, podem ser feitas perguntas como: “O que aconteceria se fosse interrompida a comunicação entre sistema nervoso e músculos?”; “Os ossos, por si só, poderiam efetuar movimentos?”; “Os movimentos seriam realizados da mesma maneira sem os ossos e seus pontos de articulação?”.

coluna normal

curvatura dorsal exagerada (hipercifose)

curvatura lombar exagerada (hiperlordose)

Dores nas costas podem ser causadas, por exemplo, por um problema no sistema urinário. Por isso, para entender a causa de uma dor persistente, é necessário procurar um médico.

desvio lateral (escoliose)

Ilustrações: Mauro Nakata/Arquivo da editora

10.13 Alguns desvios da coluna: hipercifose, hiperlordose e escoliose. Lordose e cifose são curvaturas normais da coluna (hiper significa “muito”), mas, às vezes, esses termos são usados também para curvaturas anormais. (Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 249.

Veja algumas recomendações que ajudam a prevenir problemas na coluna: • Mantenha as costas retas e a cabeça erguida ao caminhar. Mantenha essa postura ao apanhar algum

objeto do chão, dobrando apenas os joelhos. • Quando estiver sentado, mantenha a coluna reta apoiando as costas em toda a extensão do encosto da

cadeira e fique com os pés bem apoiados no chão. Levante-se de vez em quando (no intervalo entre as aulas, por exemplo) para ativar a circulação sanguínea e relaxar os músculos. • Evite carregar objetos pesados forçando apenas um lado do corpo e mantenha o objeto próximo ao corpo. • Pratique exercícios físicos com regularidade, sempre sob orientação de especialistas. • Não provoque torções desnecessárias da coluna: quando quiser se virar, gire o corpo inteiro. • Durma em colchões firmes, com elasticidade adequada ao seu peso e altura. Os travesseiros não podem

ser altos demais: devem ter somente a espessura mínima para manter o pescoço alinhado. • Mantenha o monitor do computador em sua linha de visão (essa medida evita que você dobre o pescoço

para olhar para cima ou para baixo). Além disso, os cotovelos devem ficar no nível da mesa. • Controle seu peso, mantendo uma alimentação saudável: a obesidade favorece o aparecimento de pro-

blemas na coluna. • Não carregue mochilas pesadas. Elas devem pesar, no máximo, o equivalente a 10% do seu peso corporal

e devem ser carregadas sempre com as duas alças nos ombros. Uma opção é a mochila com rodinhas. 176

UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Texto complementar – O cuidado para evitar osteoporose deve ir da inf‰ncia ˆ velhice [...] Ela [Soraya Lopes Sader] fala sobre a osteoporose, doença silenciosa caracterizada pela fragilidade dos ossos com incidência maior a partir dos 50 anos de idade. “É uma doença pediátrica de repercussão geriátrica”. A doença só é diagnosticada quando há o rastreamento ou na primeira fratura de fragilidade que pode ser de baixo impacto e espontânea. O rastreamento é feito em pessoas que apresentam fatores que comprometem a estrutura como menopausa precoce, tabagismo, etilismo, uso de corticoide por tempo prolongado, pessoas sem mobilidade e doenças crônicas como artrite reumatoide.

Soraya conta que as mulheres estão mais suscetíveis a osteoporose pela interrupção hormonal na menopausa. [...]

A osteoporose pode ser primária, quando não é encontrada nenhuma predisposição, ou secundária quando, há predisposição ou apresenta os fatores de risco. As regiões mais comuns para fratura são a coluna lombar, quadril e colo do fêmur. [...]

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

53 AM

Orientações didáticas

Fraturas e entorses Quando um osso quebra, dizemos que ocorreu uma fratura. Se houver fratura ou suspeita de fratura, não se deve tentar reposicionar o osso, pois movê-lo pode causar danos a outras estruturas, como vasos sanguíneos, nervos e outros tecidos ligados aos ossos. Lembre-se de que os sistemas que formam o corpo humano, como o sistema nervoso e o locomotor, estão organizados de forma integrada; ou seja, nervos, ossos e músculos presentes nos membros são responsáveis, em conjunto, pelo movimento. A vítima de fratura deve permanecer imóvel, e os primeiros socorros devem ser prestados por alguém preparado para isso. Veja a figura 10.14.

Atenção

123RF/Easypix Brasil

As informações deste capítulo têm o objetivo de ajudar a conhecer melhor o funcionamento e os problemas ligados aos sistemas ósseo e muscular, mas não substituem a consulta ao médico nem podem ser usadas para diagnóstico, tratamento ou prevenção de doenças. 10.14 Médica analisando tomografia de coluna. Esse exame pode ser necessário quando há suspeita de fraturas ou outros problemas nos ossos e articulações.

Em geral, a região fraturada é imobilizada com o auxílio de gesso, fibra de vidro, talas ou aparelhos especiais. Como os ossos têm grande poder de regeneração, as partes quebradas são mantidas próximas umas das outras para que o osso possa se reconstituir. Na região da fratura se forma uma elevação, o calo ósseo. Movimentos mais bruscos podem provocar entorses, que são lesões nos ligamentos das articulações. Elas ocorrem com frequência no tornozelo e no joelho. O tratamento vai depender do tipo de lesão. Já a luxação é um deslocamento do osso, que se “desencaixa” do outro na articulação. Esses e outros problemas nas articulações, nos ossos e nos músculos podem aparecer, sobretudo, durante a prática inadequada de exercícios físicos, feitos sem orientação de especialistas.

Mundo virtual Como um osso quebrado se regenera? https://saude.abril.com.br/medicina/como-o-osso-quebrado-se-regenera/ Texto que explica como se dá a regeneração e a consolidação de uma fratura óssea. Acesso em: 3 jul. 2019.

Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso • CAPÍTULO 10

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A médica conta que o diagnóstico é feito pela densitometria óssea. Normalmente, o exame é realizado nas mulheres a partir dos 65 anos e nos homens aos 70. [...] Para a especialista a ingestão adequada de cálcio, equivalente a três copos de leite por dia, é necessária para evitar a doença. Além de cuidar da alimentação, alerta, é preciso evitar vícios, fazer atividades físicas e ir a consultas regulares. “Todos precisam ter em mente que podem ter osteoporose”, afirma. [...] GREPI, G. O cuidado para evitar osteoporose deve ir da infância à velhice. Jornal da USP. Disponível em: <https://jornal.usp.br/radio-usp/radioagencia-usp/o-cuidado-para-evitar-osteoporose-deve-ir-da-infancia-a-velhice/>. Acesso em: 26 set. 2018.

Durante a exposição dos conceitos sobre fraturas e entorses, questione se algum estudante já fraturou algum osso ou conhece alguém próximo que já, e como isso aconteceu. É provável que alguns deles já tenham vivenciado algum tipo de trauma ou suspeita de problema nos ossos. Comente que lesões assim podem ocorrer acidentalmente, especialmente em quem pratica determinados exercícios físicos ou trabalha em certas profissões, como é o caso dos trabalhadores das construções. Deixe-os à vontade para compartilhar suas experiências, aproveitando esse momento para avaliar os conhecimentos prévios e os conteúdos que foram apresentados até o momento. Peça aos estudantes que observem a figura 10.14, indicando que os ossos aparecem em branco e os músculos não podem ser vistos. Explique que isso acontece porque os raios X são absorvidos de forma diferente pelo corpo, de acordo com a densidade de cada tecido. Os ossos absorvem grande parte da radiação, enquanto os músculos, gorduras e demais tecidos moles, menos. Esse assunto será visto com mais detalhes no 9o ano. “Qual é a causa das cãibras musculares?”: essa é uma dúvida relativamente comum entre os estudantes. Diga que há muitas causas, entre elas, a perda relativamente grande, pelo organismo, de líquidos e minerais. Essas substâncias atuam no impulso nervoso, e podem fazer com que o músculo se contraia de forma descontrolada. Destaque, porém, que, se as cãibras forem frequentes, é aconselhável procurar um médico, pois algumas doenças do sistema nervoso, problemas vasculares e até o diabetes favorecem a manifestação desse sintoma. Quanto antes uma lesão óssea for tratada, melhor é a recuperação da estrutura. Cite que em razão da capacidade de regeneração óssea é possível remodelar a organização dos dentes com o uso de técnicas de ortodontia.

Atenção Ressalte que, apesar de este capítulo apresentar o funcionamento e os problemas dos sistemas ósseo e muscular, ele não substitui a consulta ao médico. CAPÍTULO 10 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

A importância da atividade física

Durante o desenvolvimento do conteúdo desta página, questione os estudantes se eles têm o hábito de fazer alguma atividade física. Deixe-os à vontade para compartilharem suas experiências. É provável que para alguns estudantes o único contato com atividade física seja durante as aulas de Educação Física. Chame a atenção para os benefícios que a prática de atividades físicas pode trazer para os sistemas ósseo e muscular, e para o nosso organismo de modo geral, além de ser uma forma de desenvolver habilidades socioemocionais e de argumentação, especialmente nas atividades que são realizadas em grupo, o que contempla competências gerais da BNCC. Lembre-os de que, antes de iniciar qualquer tipo de atividade física, é importante consultar um médico, bem como ter o acompanhamento de um profissional qualificado durante essas atividades. Reforce que, além das atividades físicas regulares, é essencial manter uma boa alimentação, com as quantidades ideais de nutrientes. Diga que esse assunto será visto com mais detalhes ao longo do estudo de Ciências, mas responda a dúvidas que possam aparecer e ressalte a importância de consultar um nutricionista

O colesterol é um composto presente nas células de todos os animais. Ele também se encontra na corrente sanguínea, mas, em excesso, pode prejudicar o fluxo de sangue e causar outros problemas.

Gerson Gerloff/Pulsar Imagens

De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), atividade física é qualquer movimento corporal produzido pelos músculos esqueléticos que requeira gasto de energia. Isso inclui atividades físicas realizadas no trabalho, na escola, em casa, além das atividades de lazer, como participar de um jogo ou andar de bicicleta ou skate. O termo “exercício” refere-se à atividade física planejada e com o objetivo de melhorar o condicionamento físico. Exercícios devem ser orientados por profissionais de Educação Física e do Esporte. Em alguns casos, é necessário também ter orientação médica especializada. Os benefícios da prática de atividades físicas para a saúde de jovens a idosos incluem o desenvolvimento do músculo cardíaco, o que facilita o bombeamento do sangue. O corpo dos seres humanos sofre mudanças com a idade, por isso, cada faixa etária tem uma característica. A prática de atividades físicas deve ser específica para cada fase, respeitando suas capacidades e limitações. Veja a figura 10.15. Além disso, atividades físicas praticadas com regularidade ajudam no controle do peso, da pressão arterial e da taxa de colesterol no sangue; melhoram a disposição física e mental; e aumentam a força, a resistência e a flexibilidade dos músculos e dos ossos, entre muitos outros benefícios. Então, reflita: Você pratica algum esporte ou outra atividade física com regularidade? Se não, que tal consultar um médico, conversar com o professor de Educação Física e começar quanto antes uma atividade compatível com sua idade e suas condições físicas?

Mundo virtual Para obter ou oferecer aos estudantes mais informações sobre nutrição e alimentação, consulte os sites: <http://bvsms.saude.gov.br/ bvs/publicacoes/alimenta cao_saudavel.pdf> e <http:// www.ipa.br/novo/pdf/hortatodo-canto/alimentacao-sau davel.pdf>. Acesso em: 29 set. 2018.

10.15 Atividades físicas regulares são benéficas para indivíduos de todas as idades.

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UNIDADE 2 ¥ Vida: interação com o ambiente

Texto complementar – Exoesqueleto têxtil auxilia indivíduos a caminharem com mais eficiência Um exoesqueleto robótico flexível concebido por um grupo internacional de pesquisadores, entre eles a fisioterapeuta Denise Martineli Rossi, da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FMRP-USP), obteve bons resultados em testes, auxiliando indivíduos a caminharem gastando menos energia e produzindo menos força na articulação dos tornozelos e do quadril. [...] A ideia é aumentar a capacidade de locomoção do indivíduo fazendo com que se desloque com mais eficiência, gastando menos energia e produzindo menos força nas articulações, mesmo quando estiverem carregando equipamentos pesados [...]. Mas também poderá beneficiar idosos ou pessoas com mobilidade reduzida a caminharem com mais confiança e velocidade, dispensando o uso de andadores ou muletas.

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Ci•ncia e saœde

Na seção Ciência e saúde serão apresentados os perigos do uso de esteroides anabolizantes, os hormônios sintéticos. Esses compostos podem ser indicados pelos médicos em doses controladas para tratar problemas hormonais, mas são consumidos irregularmente por pessoas que querem aumentar a musculatura rapidamente.

O perigo do uso de esteroides anabolizantes Os esteroides anabolizantes são hormônios sintéticos semelhantes à testosterona, um hormônio masculino. Como veremos na Unidade 3, compostos sintéticos são aqueles feitos pelo ser humano em laboratórios. Esses hormônios podem ser indicados pelos médicos em doses controladas para tratar certos problemas, como a falta de hormônios masculinos na adolescência. No entanto, os esteroides anabolizantes são também consumidos em grande quantidade e sem acompanhamento médico por pessoas que querem aumentar a musculatura rapidamente. O perigo é que o uso de esteroides sem controle médico pode interromper o crescimento do adolescente, provocar depressão, câncer de fígado e danos aos rins ou ao sistema circulatório (aumento de pressão arterial e até ataque cardíaco). No homem, pode provocar esterilidade. Na mulher, pode provocar diminuição do tamanho das mamas, desequilíbrio no ciclo menstrual e desenvolvimento de características masculinas, como pelos na face, entre outras alterações. Os esteroides anabolizantes são proibidos nas competições esportivas, e muitos atletas perdem medalhas e títulos quando se constata que usaram essas substâncias. A proibição não se deve apenas aos problemas de saúde, mas também por questões éticas: além de ameaçar a saúde dos atletas, os esteroides anabolizantes podem melhorar o desempenho e conferir uma vantagem injusta aos que se valem desse recurso.

Medeie um debate sobre esse assunto. Caso julgue necessário, amplie o debate propondo que os estudantes levem para sala de aula notícias e pesquisas referentes a problemas causados pelo uso de anabolizantes.

Para mostrar que o sistema nervoso atua em conjunto com os sistemas muscular e ósseo também em outros animais, faça a análise comparativa dos esqueletos internos presentes na figura 10.16. Retome as imagens utilizadas na abertura deste capítulo para que tenham mais exemplos de comparação. Oriente os estudantes a compará-las entre si e com o esqueleto humano.

4 Sistema nervoso, músculos e esqueleto em outros animais

Mauro Fermariello/SPL/Latinstock

Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

Não apenas nos seres humanos, mas também em outros animais, o sistema nervoso atua em conjunto com os ossos e os músculos. O sistema nervoso envia impulsos nervosos para os músculos, que, ao se contraírem, movimentam partes do esqueleto. Observe que nosso esqueleto é interno, ou seja, está por baixo da pele e dos músculos. Ele sustenta o corpo, protege vários órgãos e, juntamente com músculos e sistema nervoso, atua nos movimentos. Esse também é o caso do esqueleto dos outros animais vertebrados – todos os que possuem coluna vertebral: peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Veja a figura 10.16.

10.16 Esqueletos internos de dois animais vertebrados: um peixe (cerca de 15 cm de comprimento) e um rato (cerca de 20 cm de comprimento). Diferentes músculos presos aos ossos proporcionam a movimentação do corpo desses animais.

Em muitos animais invertebrados, como os artrópodes (insetos, aranhas, camarões, lacraias, etc.) e muitos moluscos (caracóis, mexilhões, etc.), o esqueleto cobre o corpo, ou seja, é um esqueleto externo, também chamado exoesqueleto. Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso • CAPÍTULO 10

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O equipamento assemelha-se a uma vestimenta [...]. Consiste em uma cinta têxtil presa à cintura com correias que se estendem ao longo das pernas e que se prendem a uma tornozeleira, pela qual passam cabos fixados atrás do calçado. Conectados a pequenos motores, esses cabos funcionam como músculos, auxiliando a pessoa a movimentar o tornozelo e o quadril nos momentos em que mais gastamos energia durante uma caminhada. [...] ANDRADE, R. O. Exoesqueleto têxtil auxilia indivíduos a caminharem com mais eficiência. Revista Pesquisa Fapesp. Disponível em: <http://revistapesquisa. fapesp.br/2017/02/07/exoesqueleto-textil-auxilia-individuos-a-caminharem-com-mais-eficiencia/>. Acesso em: 26 set. 2018.

CAPÍTULO 10 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

No grupo dos artrópodes, o exoesqueleto é fino e dobrável em alguns pontos, formando articulações. Essa característica, somada à contração dos músculos presos ao esqueleto, possibilita movimentos dos apêndices, como antenas, pernas e asas. Os apêndices desempenham ainda outras funções: pegar comida, mastigar o alimento, sugar o néctar, etc. No caso das antenas, elas funcionam como órgãos dos sentidos (olfato e tato). Veja a figura 10.17. Felipe Capeli/Arquivo da editora

Em animais invertebrados do grupo de artrópodes, o esqueleto é externo e cobre o corpo, sendo denominado exoesqueleto. Para explicar o funcionamento das articulações no exoesqueleto, utilize a figura 10.17, em que temos a fotografia de um gafanhoto e a ampliação da região de articulação.

Em seguida, explique que, como o exoesqueleto é rígido, ele impede que o corpo cresça. Devido a isso, de tempos em tempos, o animal o substitui, em um processo chamado muda. Apresente a fotografia da figura 10.18 e pergunte aos estudantes se eles já encontraram esqueletos de cigarras ou de outro animal (inseto ou aracnídeo, por exemplo) abandonados em troncos de árvores, ou mesmo de crustáceos em regiões litorâneas.

Mundo virtual Plástico... de camarão?! http://chc.org.br/ plastico-de-camarao Como o exoesqueleto do camarão pode ser usado para produzir um plástico ecológico? A reportagem explica como é o plástico feito à base da substância quitina. Acesso em: 17 jun. 2018.

músculo esqueleto externo

Joe

od u iv rq /A a ditor ae

músculo

É possível que os estudantes tenham curiosidade sobre o voo dos insetos. Por enquanto, diga que ele é possível devido à ação de músculos que estão ligados às asas e que contraem e relaxam de forma extremamente rápida. Este pode ser um bom momento para realizar em sala de aula a atividade do De olho no texto, ao final deste capítulo.

articulação

Fonte: elaborado com base em KROGH, D. Biology: A Guide to the Natural World. Boston: Benjamin Cummings, 2011. p. 425.

10.17 Detalhe (ampliado) de músculos e articulação de um gafanhoto (de 1 cm a 8 cm de comprimento, conforme a espécie), um artrópode. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

O esqueleto externo dos artrópodes não se expande conforme o animal cresce. Assim, como o exoesqueleto envolve todo o corpo, ele é substituído periodicamente durante o crescimento do animal – são as chamadas mudas. Veja a figura 10.18.

10.18 Cigarra (cerca de 4 cm de comprimento): após a muda, ela abandona o esqueleto (à esquerda).

O sistema nervoso dos artrópodes é formado por um cérebro e nervos que controlam a contração dos músculos e o movimento desses animais. O sistema nervoso também é responsável por receber mensagens dos órgãos dos sentidos, como olhos e antenas. Em alguns invertebrados, como as minhocas, a sustentação do corpo é feita pela pressão dos líquidos existentes no interior de cavidades do corpo. Em outros, como as águas-vivas, não há um esqueleto. Ainda assim, o movimento de todos os animais ocorre pela integração de tecidos nervosos e musculares. 180

Vamos estudar os animais com mais detalhes no 7o ano.

UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente

Texto complementar – A f’sica do voo O voo das aves é bem mais complexo do que dos aviões, mas ambos se baseiam no mesmo princípio da Física, a Lei de Bernoulli. Essa lei diz que existe uma relação inseparável entre a pressão e a velocidade das correntes fluidas (seja de líquido ou de gás). Suponha que as correntes de vento estão passando sobre a superfície da asa de um avião, aqui vista de perfil. Como a asa é abaulada, a superfície de cima é maior do que a de baixo, certo? Então a corrente de vento desliza-se mais rapidamente na parte de cima do que na parte de baixo. Segundo a Lei de Bernoulli, a região de menor velocidade da corrente, ou seja, embaixo da asa a pressão (P2) será maior do que sobre (P1) a asa. Como resultado, sob as asas haverá uma força resultante de ascensão de baixo para cima superando o próprio peso do avião. É dessa maneira que o avião fica sustentado no ar, mas, para que a força de ascensão seja criada, é necessário correntes de ar na superfície do avião. É por isso que para decolar, o avião corre na pista impulsionado pelos motores. A Lei de Bernoulli entra em ação e o avião sobe.

[…]

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

53 AM

Orientações didáticas A seção Para saber mais traz maiores detalhes sobre alguns assuntos que foram desenvolvidos neste capítulo. Nesse caso, compara-se o voo dos insetos ao das aves com base nas estruturas envolvidas em cada situação. Explique que no caso dos insetos o movimento das asas depende da contração de músculos verticais e longitudinais ligados ao exoesqueleto desses animais. Utilize a representação esquemática presente na figura 10.19 para explicar como isso acontece.

Para saber mais O voo em insetos e aves A maioria dos insetos, como borboletas, abelhas, besouros, baratas e gafanhotos, pode voar. São poucos os insetos que não têm asas, como as traças, as pulgas e os piolhos. O movimento das asas depende da contração de músculos verticais e longitudinais ligados ao exoesqueleto desses animais. Veja na figura 10.19 que, quando os músculos verticais (representados em azul) se contraem, a parte dorsal do tórax abaixa e a asa levanta. Quando os músculos verticais relaxam, os longitudinais (em verde) se contraem. Assim, o tórax fica mais alto, o que faz a asa abaixar.

exoesqueleto

Músculos verticais contraídos.

Músculos longitudinais contraídos.

Ingeborg Asbach/Arquivo da editora

Asas abaixam-se. Asas elevam-se.

No caso das aves, o esqueleto tem ossos mais leves e o esterno costuma ser bem desenvolvido com presença de uma expansão chamada carena. É na carena que se prende a musculatura peitoral, responsável pelo movimento das asas. Nesse momento, chame a atenção para essas estruturas presentes nos esquemas da figura 10.20.

Fonte: elaborado com base em BRUSCA, R. C.; BRUSCA, G. J. Invertebrados. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. p. 636.

10.19 Representação da interação dos músculos no movimento das asas de um inseto (representados em corte transversal). A contração dos músculos deforma o exoesqueleto, promovendo o movimento das asas. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

A pélvis dá apoio aos músculos das pernas.

músculos peitorais

carena

Fonte: elaborado com base em POUGH, F. H. A vida dos vertebrados. 2. ed. São Paulo: Atheneu, 1999. p. 530, 534 e 535.

10.20 As asas, a carena e os músculos peitorais muito desenvolvidos estão entre as principais adaptações das aves ao voo. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Vértebras caudais unidas sustentam as pernas da cauda.

Após a análise das imagens, é interessante mostrar vídeos de aves e de insetos voando em câmera lenta. Peça aos estudantes que olhem atentamente para os movimentos em ambos os casos, e indiquem as estruturas relacionadas ao voo.

E. R. Degginger/Photo Researchers/Latinstock

Ingeborg Asbach/Arquivo da editora

Outro grupo de animais que se especializou no voo foi o das aves. Esses animais apresentam algumas adaptações que possibilitam à maioria deles a capacidade de voar. O esqueleto das aves é leve e seu osso esterno costuma ser bem desenvolvido. Nesse osso há uma expansão, chamada carena, na qual se prende uma forte musculatura peitoral, responsável pelo movimento das asas. Veja as figuras 10.20 e 10.21.

Caso julgue necessário, apresente e discuta, de forma simplificada, a homologia. Compare, por exemplo, o braço do ser humano, a nadadeira da baleia, a asa do morcego e os membros dianteiros de vários outros mamíferos. Esclareça que as asas de insetos e aves não são um caso de homologia, mas sim de analogia. Dessa forma, o estudante poderá estabelecer uma conexão com os temas que serão estudados durante o 7o e o 9o ano.

A carena dá apoio aos músculos das asas.

Os quatro dedos permitem que a ave marche ou se agarre a um galho.

10.21 Esqueleto de pombo em vista lateral (cerca de 30 cm de comprimento).

Colaboram também para o voo uma visão aguçada e um sistema nervoso com áreas do cérebro responsáveis pela visão e pelo controle preciso dos músculos das asas.

Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso • CAPÍTULO 10

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Texto complementar – Mas e a ave, como é que ela decola? No caso, os motores propulsores são os músculos do peito responsáveis pelo batimento das asas. A ave cria a força de ascensão durante o ciclo de bater as asas, mais especificamente, quando as asas abaixam. Quanto mais bate as asas, mais sobe. Há aves que, ao invés de bater as asas, decolam de pontos altos: lançam-se de penhascos, galhos de árvores, etc. e batem as asas apenas algumas vezes, só para manter a altura. […] MUSEU ESCOLA DO IB. Como as aves voam? Disponível em: <http://www2.ibb.unesp.br/Museu_Escola/Ensino_Fundamental/Animais_JD_Botanico/aves/aves_biologia_geral_voo.htm>. Acesso em: 2 out. 2018.

CAPÍTULO 10 - MANUAL DO PROFESSOR

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ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Aplique seus conhecimentos

1 Reveja a figura 10.2. Depois, no caderno, responda às questões. a) Indique um osso que ajuda a proteger a medula espinal (parte do sistema nervoso). b) Qual é o osso mais longo do corpo? c) Qual é o único osso com articulação móvel da cabeça? Explique também qual é a função desse osso. 2 A caixa torácica é formada por doze pares de ossos. Como se chamam esses ossos? Que órgãos do nosso corpo são protegidos pela caixa torácica? 3 A figura 10.22 é de uma radiografia de tórax. Ao tirar uma radiografia, a pessoa fica entre um aparelho de raios X e um filme sensível a essa radiação. Então, os ossos absorvem os raios X e aparecem como manchas claras no filme.

Simon Belcher/Alamy/Fotoarena

1. a) Vértebra. b) O fêmur. c) A mandíbula. Mastigação. 2. Costelas. Pulmões e coração. 3. a) 1. Clavícula/2. Costela/3. Coluna vertebral b) Pulmão. 4. a) É possível dobrar o braço por conta da atuação dos músculos em pares. Quando um músculo como o bíceps braquial se contrai, o braço dobra, e quando o tríceps braquial (o músculo que realiza o movimento oposto) se contrai, o bíceps braquial relaxa e o braço estica. b) O sistema nervoso, por meio do cérebro e dos nervos. 5. a) No tubo digestório, nas artérias e no coração, além de outros sistemas do corpo. b) O sistema nervoso. 6. Isso significa que os músculos possuem muitos vasos sanguíneos. Isso é importante porque os músculos consomem muita energia durante a contração, e a abundância de vasos sanguíneos garante um bom suprimento de oxigênio e nutrientes energéticos, como a glicose. 7. Muscular: ossos e músculos se associam possibilitando movimento; nervoso: o movimento dos ossos e dos músculos é coordenado pelo sistema nervoso, o encéfalo e a medula são protegidos por ossos do esqueleto; os ossos protegem os órgãos do sistema respiratório. 8. c, d, f, h, i. 9. Porque quando há movimento, os músculos puxam os ossos e eles podem sair do lugar. Para que o osso possa se reconstituir, é necessário que a região fique um tempo sem movimento, possibilitando a formação do calo ósseo.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

10.22 Radiografia de tórax.

a) Identifique as partes do esqueleto indicadas pelos números. b) Que órgão aparece como duas manchas grandes e escuras?

4 Os músculos só podem se contrair e puxar um osso, mas não o empurrar. Então, responda: a) Como é possível dobrar e esticar o braço? b) Qual é o sistema que controla e coordena os movimentos musculares? 5 Mesmo que uma pessoa fique deitada e totalmente relaxada, alguns músculos do corpo continuam se contraindo várias vezes por minuto. a) Onde se localizam alguns desses músculos? b) Qual é o sistema responsável por sua contração? 6 Os músculos esqueléticos costumam ter bastante irrigação sanguínea. O que isso quer dizer? Por que esse fato é importante para o trabalho do músculo? 7 No corpo humano, de que formas o sistema ósseo interage com outros sistemas, como o muscular, o nervoso e o respiratório? 8 No caderno, escreva quais dos fatores a seguir não provocam o surgimento de problemas na coluna. a) Carregar objetos pesados apenas de um lado do corpo. b) Estar com o peso muito acima do recomendado pelos profissionais de saúde. c) Manter as costas retas ao apanhar algum objeto do chão. d) Praticar atividade física orientada por especialistas. e) Carregar mochilas ou malas muito pesadas, principalmente durante longos períodos. f) Dobrar apenas os joelhos ao apanhar algum objeto do chão. g) Manter os cotovelos abaixo da linha da mesa ao trabalhar no computador. h) Ao sentar, manter as costas apoiadas no encosto da cadeira. i) Usar travesseiros que mantenham o pescoço reto ao deitar de lado. 9 Quando alguém sofre uma fratura, as partes quebradas dos ossos devem ser mantidas próximas umas das outras e imobilizadas (sem movimento). Por que esse procedimento é necessário? 10 Por que um inseto tem de trocar de esqueleto durante a fase de crescimento? Quais de suas funções podem ficar comprometidas durante essa troca? 182

ATIVIDADES

10.Porque o esqueleto é externo e não se expande à medida que o inseto cresce. Durante essa troca o inseto não consegue se locomover, porque para isso ele precisa da interação dos músculos com o esqueleto.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Investigue

1 Fetos e crianças recém-nascidas apresentam um tecido conjuntivo macio entre os ossos do crânio. Trata-se da moleira ou fontanela, indicada pela seta na foto a seguir.

Dave Roberts/Science Photo Library/Latinstock

Por volta dos dois anos de idade, a moleira se fecha, sendo então substituída por tecido ósseo. Mas a existência da fontanela é fundamental no momento do parto normal. Por quê?

10.23 Radiografia de crânio de feto com fontanela (região escura na parte de cima do crânio, indicada pela seta).

2 No ano de 2014, a ginasta brasileira Laís Souza sofreu um grave acidente e lesionou a coluna, na região do pescoço. Por que acidentes como esses podem comprometer muito a vida de uma pessoa? Pesquise tratamentos existentes que tentam melhorar a condição de pessoas que sofreram acidentes graves. 3 Você viu neste capítulo que, além dos insetos, as aves também se especializaram na locomoção por meio do voo. a) Quais sistemas apresentam adaptações que permitem o voo? b) Cite algumas dessas adaptações. c) Pesquise como as emas se locomovem. De que forma os sistemas ósseo, muscular e nervoso dessas aves devem ser diferentes daqueles encontrados em aves voadoras? 4 O que é artrose (ou osteoartrite) e bursite? Que problemas causam no organismo? 5 O que é pé plano? E pé cavo? Que problemas causam no organismo?

De olho no texto Leia o texto a seguir e depois responda às perguntas no caderno. Consulte em dicionários o significado das palavras que você não conhece e redija uma definição para esses termos.

Voo dos besouros O mecanismo que permite o voo dos besouros é o conjunto dos dois pares de asas que eles têm e a musculatura vigorosa. [...] O primeiro par de asas (os élitros) desses insetos [...] fica em posição superior e é bastante endurecido. Quando o besouro está em repouso, funciona como um estojo que protege o segundo par. Este fica no interior, é membranoso, tem a consistência do couro e é sustentado por número variável de nervuras. Durante o voo, os élitros têm papel secundário, funcionando como um paraquedas. [...] ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Investigue 1. A existência da fontanela permite a compressão do crânio da criança, o que facilita sua passagem pelo canal da vagina no momento do parto. 2. A atleta teve uma séria lesão na terceira vértebra (C3) da coluna cervical – que comprometeu as suas funções motora, sensitiva e autonômica. Laís perdeu movimentos, sensibilidade e controle de todos os órgãos abaixo do pescoço.

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Pessoas que sofrem lesões desse tipo têm suas vidas transformadas. Fisioterapia motora e respiratória e terapia ocupacional ajudam na reabilitação. Como sua mobilidade é reduzida, é importante que os diferentes espaços sejam adaptados para acomodar essas pessoas da melhor forma possível. 3. a) Sistemas ósseo, muscular e nervoso. b) Esqueleto leve, musculatura peitoral forte, visão aguçada e sistema nervoso capaz de controlar de forma precisa o movimento dos músculos.

c) As emas, assim como o avestruz e o casuar, são aves que não voam, mas são capazes de correr com grande velocidade. Ao contrário das aves voadoras, as emas são pesadas e não apresentam uma projeção grande do osso esterno para ancorar um músculo peitoral desenvolvido. Os músculos de suas pernas, por outro lado, são muito desenvolvidos e seu sistema nervoso está também adaptado à corrida e à busca de alimento no solo. 4. A artrose (ou osteoartrite) é caracterizada por uma degeneração da cartilagem das articulações. A camada superficial se rompe, o que provoca atrito entre ossos e a cartilagem. As articulações podem ficar inflamadas, doloridas e, aos poucos, perdem a capacidade de movimento. Bursite é a inflamação aguda ou crônica da bolsa sinovial (o termo latino bursa significa ‘bolsa’), região da articulação com cartilagens e um líquido lubrificante, o líquido sinovial. Pode acontecer pelo uso excessivo e repetitivo de uma articulação, com inflamação local e acúmulo de líquido. Os sintomas são dores, inchaço, sensibilidade e limitação dos movimentos; pode afetar os movimentos dos joelhos, quadris, cotovelos e ombros. 5. O pé plano, ou pé plano-valgo flexível (conhecido popularmente como “pé chato”), é a diminuição da curvatura do arco medial do pé (arco plantar), que faz a pessoa encostar quase toda a sola do pé no chão ao caminhar. Essa situação muitas vezes é assintomática, mas pode também causar dor nos pés. No pé cavo, conhecido como “pé arqueado”, há uma elevação excessiva do arco plantar. A situação pode causar dor e dificuldades de adaptação aos calçados. Em ambas as situações o médico deve ser consultado.

CAPÍTULO 10 - MANUAL DO PROFESSOR

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O mecanismo básico é o seguinte: os besouros abrem os élitros [...] e estendem as asas membranosas até ficarem planas e dão um impulso com as pernas. Assim, começam um voo planado e apenas em seguida dão início ao batimento vertical das asas membranosas, que possibilita seu deslocamento no ar.

a) O esqueleto dos insetos e outros artrópodes é externo, enquanto o nosso é interno. b) O élitro é endurecido e protege o par de asas membranosas, funcionando como paraquedas durante o pouso. As asas membranosas são responsáveis pelo voo, ao se movimentarem com a ajuda da musculatura e do esqueleto. O voo seria possível sem o élitro, mas não sem o sistema muscular, que movimenta as asas membranosas. c) O sistema nervoso.

A & J Visage/Alamy/Fotoarena

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas De olho no texto

1o par de asas (élitro)

COSTA, C. Como os besouros conseguem voar sendo tão pesados e tendo asas tão finas? Ci•ncia Hoje. Disponível em: <www.cienciahoje.org.br/ revista/materia/id/350/n/como_os_besouros_conseguem_voar_sendo_tao_ pesados_e_tendo_asas_tao_finas>. Acesso em: 18 jun. 2018.

10.24 Joaninha (cerca de 8 mm de comprimento) levantando voo. Observe os dois pares de asas.

2o par de asas (membranosas)

a) Em relação à localização no corpo, qual é a principal diferença entre o esqueleto dos insetos, como os besouros, e o esqueleto dos seres humanos? b) De acordo com o texto, qual a função de cada um dos pares de asas dos besouros? O voo seria possível sem o élitro? E sem o sistema muscular? c) Qual é o sistema responsável pela coordenação entre o esqueleto e a musculatura que permite o voo dos besouros?

Trabalho em equipe 1. a) LER é a sigla de “lesão por esforço repetitivo”. Indica várias doenças em que há lesões em músculos, tendões e articulações por conta do esforço repetitivo das estruturas envolvidas no movimento: tenossinovites (inflamação dos tecidos que revestem os tendões); síndrome do túnel do carpo (compressão de alguns nervos do punho); tendinites (inflamação dos tendões); bursites (inflamação das bursas, que são pequenas bolsas entre os ossos e tendões nas articulações dos ombros, cotovelos e joelhos); entre outras. b) Os órgãos mais afetados são os músculos, os tendões e as articulações dos membros superiores, ombros e pescoço. Os sintomas são desconforto, dor, formigamento, perda de sensibilidade e dificuldade de movimentar mãos, pulsos, dedos ou ombros. c) O tratamento exige o afastamento temporário do trabalho ou da atividade que está provocando as lesões, além do uso de medicamentos, realização de exercícios de fortalecimento e relaxamento, etc. d) A doença afeta pessoas que, de modo geral, exercem atividades que exigem movimentos repetitivos, grande esforço nas

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UNIDADE 2 - MANUAL DO PROFESSOR

Trabalho em equipe

1 A sigla LER indica um conjunto de lesões. Façam uma pesquisa sobre elas e respondam às questões a seguir. a) O que significa essa sigla? Quais são as doenças? Quais são as causas? b) Que órgãos costumam ser afetados? Quais são os sintomas? c) Como podem ser tratadas? d) Quais atividades profissionais costumam apresentar maior incidência dessas lesões? e) Pode-se dizer que essas lesões chegam a afetar a economia de um país ou de uma empresa? Por quê? f) Como podemos nos prevenir contra elas? g) Qual é o significado do termo ergonomia e que relação esse conceito tem com as LER? 2 Pesquisem quais são os benefícios, para a saúde, da prática de exercício físico realizado com a orientação de profissionais especializados e elaborem uma campanha (com cartazes ou em mídias digitais) para promover a prática dessas atividades na sua comunidade envolvendo diferentes faixas etárias. Apresentem o resultado da pesquisa à comunidade escolar. Antes, porém, o trabalho deve ser avaliado por um profissional da área de saúde e pelo professor de Educação Física, que poderá participar da apresentação e fazer uma palestra sobre o tema. 3 Façam um trabalho de campo para verificar se onde vocês moram há recursos que favorecem o acesso de pessoas com deficiência física a locais públicos (cinemas, teatros, estações de metrô, etc.) ou o deslocamento dessas pessoas pela cidade. Observem e registrem por escrito ou por meio de fotografias e desenhos. Verifiquem também o que diz a legislação a respeito. Se possível, entrevistem pessoas com deficiência física que estejam empregadas e procurem saber um pouco da história de cada uma e de suas dificuldades (se houver) no cotidiano. 4 Apalpem a região do calcanhar. Nela existe um tendão, o tendão calcâneo, popularmente chamado de “tendão de aquiles”. Pesquisem por que esse tendão tem esse nome e expliquem também a origem e o significado da expressão “calcanhar de aquiles”. 184

ATIVIDADES

mãos, como o profissional que trabalha por tempo prolongado com computador ou que passa muito tempo utilizando aparelhos celulares, os bancários, os desportistas, as pessoas que executam com frequência certas tarefas domésticas, etc. e) Sim, porque a ocorrência desses problemas diminui a produtividade e aumenta os gastos médicos, o número de faltas ao trabalho e os casos de aposentadoria precoce. f) Diminuindo o número de horas em atividades que possam provocar o problema, fazendo pausas periódicas durante

o trabalho, praticando exercícios específicos, adotando postura física apropriada. As empresas devem disponibilizar equipamentos adequados (ergonômicos), que minimizem esse problema. g) A ergonomia é uma ciência que procura tornar o ambiente de trabalho – e as máquinas, os instrumentos e utensílios usados no trabalho e no dia a dia – adequado ao ser humano, o que aumenta o rendimento e reduz o desconforto físico e os problemas de saúde.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Trabalho em equipe

Aprendendo com a prática Para realizar esta atividade, providencie, primeiramente, o que se pede a seguir e depois leia as orientações.

2. A prática de exercício físico, feito com a orientação de médicos ou outros profissionais especializados, proporciona ao corpo os seguintes benefícios: desenvolve o músculo estriado cardíaco e faz o coração trabalhar melhor (o músculo fica mais forte e bombeia mais sangue em cada contração), entre outros. 3. Além de incentivar a pesquisa, essa atividade tem o objetivo de despertar a atenção dos estudantes para os direitos humanos e liberdades fundamentais dos cidadãos e estimular o espírito de solidariedade para com as pessoas com deficiências físicas. 4. Segundo a lenda, para tornar Aquiles invulnerável, Tétis, sua mãe, mergulhou-o no rio Estige, mas, como o segurou pelos calcanhares, essa região ficou desprotegida. Esse era o único ponto fraco de seu corpo. Na luta contra os troianos, ele foi ferido justamente no calcanhar, e posto fora de combate. Por isso o tendão calcâneo é conhecido como tendão de Aquiles. Vem também daí a expressão “calcanhar de Aquiles”, usada para se referir ao ponto fraco de uma pessoa. Esta questão contempla algumas competências gerais da BNCC.

Ilustrações: Mauro Nakata/Arquivo da editora

Material • Dois ossos de coxa de galinha limpos • Dois copos de plástico transparentes • Água • Vinagre • Dois pedaços de filme plástico.

10.25 Materiais do experimento. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Procedimento

1. Ponha um dos ossos de galinha em um copo com vinagre e o outro em um copo com água. 2. Cubra os copos com o filme plástico. Deixe os ossos de molho por cerca de 7 dias.

Ilustrações: Mauro Nakata/Arquivo da editora

3. Ao fim desse prazo, retire os ossos dos copos e lave-os muito bem em água corrente.

Depois, faça o que se pede e responda às questões a seguir. a) Tente dobrar os dois ossos. O que você observou? b) Pesquise uma forma de explicar o que aconteceu.

Aprendendo com a prática

10.26 Representação das etapas da atividade. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) ATIVIDADES

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a) O osso deixado imerso no vinagre ficou mole e pôde ser dobrado com facilidade. b) O ácido acético removeu os sais minerais de cálcio do osso, tornando-o flexível. Os sais minerais conferem dureza aos ossos. Deve ter restado apenas a parte proteica do material intracelular (nesse caso, as fibras de colágeno, que são flexíveis).

CAPÍTULO 10 - MANUAL DO PROFESSOR

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WAYHOME studio/Shutterstock

Objetivos da unidade Nesta unidade, serão trabalhados saberes relacionados à matéria e suas transformações, tanto físicas quanto químicas. Inicialmente, serão definidos alguns conceitos, como substâncias e misturas, explorando algumas formas de separação de componentes e introduzindo transformações químicas. Para ilustrar alguns métodos de separação, serão estudados os tratamentos de água e de esgoto, serviços essenciais para a vida em sociedade. Para finalizar, serão explorados alguns materiais criados pelo ser humano, analisando pontos positivos e negativos, incluindo, neste último, os impactos ambientais que causam e possíveis formas de evitá-los ou mitigá-los.

Principais conceitos da unidade Substância, substância pura, misturas, densidade, mistura homogênea, mistura heterogênea, soluto, solvente, separação de misturas, transformações químicas, tratamento de água, tratamento de esgoto, aterro sanitário, material sintético, plásticos, defensivos agrícolas, medicamentos, pasteurização, aditivos químicos, lixo, resíduos sólidos, compostagem, reciclagem.

Principais competências gerais da BNCC abordadas 1. Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico, social, cultural e digital para entender e explicar a realidade, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. 6. Valorizar a diversidade de saberes e vivências culturais e apropriar-se de conhecimentos e experiências que lhe possibilitem entender as relações próprias do mundo do trabalho e fazer escolhas alinhadas ao exercício da cidadania e ao seu projeto de vida, com liberdade, autonomia, consciência crítica e responsabilidade.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

No laboratório, muitas substâncias passam por transformações químicas durante a realização dos experimentos.

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Principais competências específicas da BNCC 2. Compreender conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza, bem como dominar processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a sentir segurança no debate de questões científicas, tecnológicas, socioambientais e do mundo do trabalho, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva.

6. Utilizar diferentes linguagens e tecnologias digitais de informação e comunicação para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos e resolver problemas das Ciências da Natureza de forma crítica, significativa, reflexiva e ética. 8. Agir pessoal e coletivamente com respeito, autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza para tomar decisões frente a questões científico-tecnológicas e socioambientais e a respeito da saúde individual e coletiva, com base em princípios éticos, democráticos, sustentáveis e solidários.

3 UNIDADE

Orientações didáticas

A matéria e suas transformações

Inicie a unidade realizando, junto com os estudantes, a leitura da imagem de abertura. Pergunte, por exemplo, se eles conhecem profissionais que trabalham em ambientes como o retratado na fotografia. Explique a eles que químicos, biólogos, farmacêuticos, médicos e biomédicos frequentemente trabalham em laboratórios. Muitas vezes, esses profissionais realizam a mistura de substâncias e tentam descobrir e testar novos compostos. Esta é uma boa oportunidade para desenvolver com os estudantes a competência específica relativa a avaliar aplicações e implicações socioambientais e culturais da ciência e de suas tecnologias para propor alternativas aos desafios do mundo contemporâneo, incluindo aqueles relativos ao mundo do trabalho.

Toda a matéria que conhecemos é formada de substâncias químicas: os alimentos, a água, o ar, as construções, os aparelhos e instrumentos tecnológicos, o corpo dos seres vivos. Substâncias químicas também são usadas para produzir medicamentos e outros materiais. As indústrias misturam e separam diferentes substâncias e, além disso, criam outras, como alguns hormônios usados no tratamento de doenças. Respostas das questões de sensibilização nas Orientações didáticas.

Sugerimos o trabalho com as questões de abertura da Unidade para sensibilizar os estudantes e aproximá-los dos conteúdos que serão estudados neste último bloco do 6º ano. Deixe claro que todas essas temáticas exploradas serão trabalhadas ao longo desta unidade.

14 Em 1907, o químico Leo Baekeland (1863-1944) criou o primeiro plástico, feito a partir do petróleo. Hoje, é um material extremamente comum, mas seus resíduos poluem oceanos e outros ambientes. Diante desse cenário, como podemos convencer as pessoas de que devemos consumir menos plástico? 24 Você já pensou na profissão que quer seguir no futuro? Como você imagina que o conhecimento de Ciências é usado em diferentes profissões?

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Ao trabalhar a primeira questão, converse com os estudantes sobre as responsabilidades quanto à produção e ao consumo de materiais poluentes, como os plásticos. Esta pode ser uma boa oportunidade para desenvolver a competência geral da BNCC de argumentar com base em fatos para formular, negociar e defender ideias e decisões comuns que respeitem e promovam a consciência socioambiental e o consumo responsável em âmbito local, regional e global. Esse debate pode ser retomado ao final do trabalho com o capítulo 13 para verificar se os estudantes modificaram suas concepções e se apresentam novos argumentos para defender suas ideias.

Questões de sensibilização

1 Resposta pessoal. Os estudantes devem reunir argumentos para apoiar a ideia de consumir menos plástico: os objetos de plástico geralmente são usados por pouco tempo e logo são descartados; o destino dos resíduos plásticos muitas vezes não é adequado, como vemos em embalagens jogadas em praias, ruas e parques; plásticos não são degradados por seres decompositores; plásticos podem ser substituídos por materiais menos agressivos ao meio ambiente, como o papel. 2 Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes conheçam profissões que estão diretamente relacionadas ao estudo de Ciências. Algumas delas são:

Medicina, Engenharia, Biologia, Química, Física, Astronomia, entre outras. É comum que as pessoas tenham dificuldade de relacionar o que aprendem na escola com seu projeto de vida. Esclareça aos estudantes sobre a importância de ter contato com diversas áreas do conhecimento para ter autonomia e desenvolver posições críticas e responsáveis em relação à própria vida e em relação à sociedade. Discuta com eles ainda que as áreas de conhecimentos estão, geralmente, inter-relacionadas. Dessa forma, é importante desenvolver a habilidade de interpretar fenômenos a partir de diferentes pontos de vista. UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

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11 CAPÍTULO

Neste capítulo, serão estudados aspetos relacionados às substâncias e às misturas: pontos de fusão e ebulição, densidade, classificação de misturas (em homogêneas ou heterogêneas) e métodos de separação de componentes de uma mistura. Além disso, será introduzido o conceito de transformação química e algumas formas de identificar a ocorrência desse fenômeno.

Habilidades da BNCC abordadas

Substâncias e misturas

Franco Hoff/Pulsar Imagens

Objetivos do capítulo

EF06CI01 Classificar como homogênea ou heterogênea a mistura de dois ou mais materiais (água e sal, água e óleo, água e areia, etc.).

EF06CI02 Identificar evidências de transformações químicas a partir do resultado de misturas de materiais que originam produtos diferentes dos que foram misturados (mistura de ingredientes para fazer um bolo, mistura de vinagre com bicarbonato de sódio, etc.).

A quest‹o Ž... » Quando colocamos óleo de cozinha e água em um copo, eles se misturam?

EF06CI03 Selecionar métodos mais adequados para a separação de diferentes sistemas heterogêneos a partir da identificação de processos de separação de materiais (como a produção de sal de cozinha, a destilação de petróleo, entre outros).

» Como podemos diferenciar substâncias visualmente parecidas, como a água e o álcool? » Qual é a diferença entre uma substância pura e uma mistura de substâncias? » Como separar os componentes de uma mistura de água e areia?

Orientações didáticas Sugerimos que seja feita a análise da imagem de abertura do capítulo com os estudantes. Chame a atenção para os amontoados brancos em meio à água, pergunte se eles sabem o que é esse componente, como é formado, se ele sempre esteve daquela forma. Estimule os estudantes a exporem suas ideias, assim será possível fazer uma breve análise dos seus conhecimentos prévios acerca desse assunto.

11.1 Salina em Chaval (CE), 2016. Em locais como esse, o sal é separado da água do mar para ser utilizado em diversas atividades, como na culinária. Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

O processo de separação de misturas é essencial em diversas atividades humanas, como no tratamento da água ou no tratamento de esgotos. A obtenção de sal a partir da água do mar – veja a figura 11.1 – e a produção industrial de medicamentos e substâncias livres de impurezas também são exemplos de atividades em que são empregados processos de separação de misturas. 188

» Quais são as diferenças entre a massa crua de um bolo e o bolo depois de assado? » De onde vêm a gasolina e o diesel que usamos em veículos?

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Sequência didática No Material Digital do Professor que compõe esta coleção você encontra a sugestão de Sequência Didática 1 do 4º bimestre “Classificação e separação de misturas” que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas para A questão é... O óleo e a água não se misturam: o óleo fica por cima da superfície da água. Podemos distinguir duas substâncias por meio de suas propriedades específicas: densidade, ponto de fusão, ponto de ebulição, etc. O ponto de ebulição da água é maior que o do álcool, por exemplo.

Orientações didáticas

1 Identificação de substâncias puras

Sugerimos que inicie a abordagem do conteúdo questionando os estudantes se eles sabem o que são substâncias, se eles conseguem elencar pelo menos algum exemplo do seu cotidiano, em suas residências, na escola ou no caminho até chegar na sala de aula. Aproveite esse momento para verificar rapidamente o conhecimento prévio acerca do conteúdo.

Após esse breve debate, explique que as substâncias estão à volta deles sempre, utilize o exemplo de uma garrafa de água. Tanto a garrafa quanto seu conteúdo são formados por diferentes substâncias. Além desse exemplo é possível utilizar as substâncias que compõem os alimentos: o leite, por exemplo, é formado por uma mistura de várias substâncias, como a água e proteínas.

Photo_jeongh/Shutterstock

Coprid/Shutterstock

O que o leite, a água potável e o granito têm em comum? Todos são misturas de substâncias. O leite é uma mistura de água, lactose (um tipo de açúcar), sais minerais, proteínas, gorduras, vitaminas e muitas outras substâncias. E, embora você não veja, quando bebe água está ingerindo também vários sais minerais, além de um pouco de gases, dissolvidos na água. Por último, o granito, como você viu no capítulo 1, é uma rocha formada por uma mistura de minerais – quartzo (de cor branca), feldspato (cinza) e mica (preta). Veja a figura 11.2.

Utilizando os exemplos presentes na figura 11.2 questione os estudantes se eles conseguem observar que todos os exemplos são substâncias. É provável que eles digam que sim. Depois disso, explique a definição de substâncias. Sugerimos que explique que, apesar de não enxergarmos, a água que bebemos também é uma mistura, já que apresenta sais minerais. Este trabalho deve contribuir para o desenvolvimento da habilidade EF06CI01 .

11.2 Exemplos de misturas de substâncias: leite, água e granito. (Os elementos representados nas fotografias não estão na mesma proporção.)

Quando pensamos em algo puro, ou no termo “pureza”, associamos a algo que não está contaminado, que não está misturado. Em ciência, substâncias puras são aquelas formadas por um único componente, como é o caso do gás oxigênio. Já o ar, como vimos no capítulo 4, é uma mistura de gases que inclui o oxigênio, o gás carbônico e o nitrogênio, entre outros. Tanto em nosso dia a dia quanto na natureza, não é muito comum encontrarmos substâncias puras, mas sim misturas de várias substâncias. Para transformar a água potável, por exemplo, em água pura, é preciso fervê-la em um aparelho especial, recolhendo e condensando seu vapor, como você vai ver adiante. Ao retirarmos da água os sais minerais e os gases nela dissolvidos, teremos uma substância pura. Para simplificar, vamos chamar as substâncias puras simplesmente de subst‰ncias.

Para saber mais

Caso julgue interessante, oriente os estudantes a analisar o rótulo de uma garrafa de água mineral. Após esse breve debate, explique que substâncias puras são aquelas formadas por um único tipo de componente e que elas não são muito comuns na natureza.

Sistema Internacional de Unidades Para facilitar a comunicação, os cientistas preferem usar um único grupo de unidades de medida: o Sistema Internacional de Unidades (SI). Nesse sistema, a unidade de comprimento é o metro (m); a de volume, o metro cúbico (m3); a de massa, o quilograma (kg). Também são usados múltiplos e submúltiplos dessas grandezas: grama (g), miligrama (mg) e tonelada (t), por exemplo. Veja as correspondências: 1 kg = 1 000 g; 1 g = 1 000 mg; 1 t = 1 000 kg. Um metro cúbico (m3) corresponde a 1 000 litros (L); 1 mililitro (mL), que é a milésima parte de 1 L, equivale a 1 centímetro cúbico (cm3); e 1 L equivale a 1 decímetro cúbico (dm3).

Substâncias e misturas • CAPÍTULO 11

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Por fim, pode ser conveniente apresentar aos estudantes o Sistema Internacional de Unidades, discutido na seção Para saber mais. Esclareça que esse conteúdo será trabalhado nos demais anos do Ensino Fundamental e também no Médio.

Enquanto a substância pura tem propriedades bem definidas, as misturas são compostas de duas ou mais substâncias e suas propriedades variam com a proporção dos componentes. Água e areia podem ser separadas por meio da filtração ou da decantação. A massa crua de um bolo não sofreu ainda as transformações químicas que vão alterar sua cor, textura, volume, sabor, cheiro, etc. A gasolina e o diesel são obtidos a partir do petróleo.

CAPÍTULO 11 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Pontos de fusão e de ebulição

Para trabalhar o tema do ponto de fusão e de ebulição, utilize a ilustração presente na figura 11.3. A partir da leitura dessa imagem é possível identificar as mudanças do estado físico da água atrelando os conceitos ao cotidiano do estudante. Aproveite para questionar se eles já associaram a chuva com o ciclo da água, ou até mesmo se já haviam pensado que há várias mudanças de estado físico nesse ciclo.

No capítulo 3, vimos que, durante o ciclo da água, ela passa por mudanças de estado físico. Veja a figura 11.3. Outros materiais, como o ferro e o alumínio, também podem passar por mudanças de estado físico. solidificação

condensação

Exponha para os estudantes alguns tipos de mudanças de estado físico da água presentes em nosso cotidiano, como quando uma roupa está secando no varal; quando colocamos água para ferver; quando colocamos água no congelador para produção de gelo.

evaporação

Nicolas Primola/Shutterstock

fusão

Após a utilização desses exemplos, estimule-os a explorar outros casos de mudanças de estado físico. O Texto complementar abaixo pode ser explorado com os estudantes como forma de estimular a curiosidade deles.

11.3 Representação das mudanças de estado físico que ocorrem ao longo do ciclo da água. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

No capítulo 3 você também viu que a mudança do estado sólido para o líquido é chamada fusão e o fenômeno inverso é a solidificação; e que a passagem do estado líquido para o gasoso é chamada vaporização (que pode acontecer por ebulição ou evaporação) e o fenômeno inverso é a condensação ou liquefação. Reveja a figura 11.3. Agora, vamos saber um pouco mais sobre as mudanças de estado da água e de outras substâncias puras. À medida que se fornece energia em forma de calor a um pedaço de gelo, sua temperatura vai subindo até chegar a zero grau Celsius (0 ºC). A partir desse momento, o calor passa a provocar a mudança do estado sólido para o líquido (fusão). Enquanto houver água nos dois estados – líquido e sólido –, a temperatura desse sistema vai se manter em 0 ºC. Somente quando todo o gelo estiver derretido é que a temperatura vai começar a subir. O mesmo vale para o processo inverso: durante a passagem da água do estado líquido para o sólido (solidificação), o sistema se mantém em 0 ºC. Portanto, durante a fusão ou a solidificação, a temperatura do sistema formado por água líquida e gelo permanece constante. 190

Essa temperatura é válida para a água pura, sob pressão de 1 atm. Como você viu no capítulo 4, a camada de ar que envolve a Terra exerce uma pressão: a pressão atmosférica. No nível do mar, ela equivale a 1 atm.

UNIDADE 3 • A matéria e suas transformações

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Texto complementar – Congelamento curioso

Pense no seguinte experimento: você pega um copo com água quente, outro com água fria. Coloca os dois no congelador. Em qual dos recipientes a água vai virar gelo mais depressa? Aposto que você respondeu que a água fria congela mais rápido – o curioso é que a resposta certa nem sempre é essa! A lógica nos faz pensar que, quanto mais quente a água estiver, mais vai demorar a congelar. Mas isso não é uma verdade absoluta.

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A água quente pode congelar mais rápido do que a água na temperatura ambiente. Parece estranho, e é mesmo! Até hoje, nenhuma pesquisa conseguiu explicar direito por que isso acontece. O fenômeno é chamado de “efeito Mpemba” e tem esse nome porque foi descoberto por Erasto Mpemba, um tanzaniano que fez suas primeiras observações científicas sobre congelamento da água quando tinha apenas 13 anos. [...]

CIÊNCIA HOJE DAS CRIANÇAS. Congelamento curioso. Disponível em: <http://chc.org.br/congelamento-curioso/>. Acesso em: 1o out. 2018.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

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DEA/C. SAPPA/De Agostini/Getty Images

Orientações didáticas Sugerimos a utilização da imagem do ouro fundido presente na figura 11.4 para exemplificar que os materiais podem passar do estado sólido para o líquido no processo de fusão, que é utilizado em vários tipos de indústrias, como a metalúrgica.

Mundo virtual Temperatura do ponto de fusão de algumas substâncias (°C) http://www.if.ufrgs.br/ cref/amees/tabela.html Site do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) que traz tabelas com as temperaturas de ponto de fusão e ebulição de algumas substâncias. Acesso em: 6 out. 2018. Ste pan

Tanto a temperatura como a pressão influenciam nas temperaturas de fusão e ebulição dos materiais. Para exemplificar que a pressão influencia na temperatura de ebulição, peça aos estudantes que pensem na panela de pressão. Oriente-os a compararem o tempo para cozinhar certos alimentos em água numa panela comum e na panela de pressão.

Ka pl/ Sh u ck to rs tte

2 PM

A temperatura de todas as substâncias puras permanece constante durante a fusão ou a solidificação. A temperatura de fusão do ouro no nível do mar, por exemplo, é 1 064 ºC. Veja a figura 11.4. Dizemos, então, que o ponto de fusão – ou a temperatura de fusão ou de solidificação – do ouro é 1 064 ºC.

Em seguida, explique que a pressão dentro da panela de pressão é maior que a pressão atmosférica. Dessa forma, a água líquida pode ser aquecida a temperaturas maiores do que 100 oC, sem entrar em ebulição. Assim, os alimentos são cozidos em menos tempo.

11.4 Ouro fundido sendo despejado em fôrma durante a produção de barras. No detalhe, barra de ouro após a solidificação.

Cada substância tem um ponto de fusão específico. Veja alguns exemplos: o ponto de fusão da água é 0 ºC; o do ferro é 1 535 ºC; e o do ouro, 1 063 ºC. Portanto, o ponto de fusão é uma propriedade que ajuda a identificar as substâncias. Além de ter um ponto de fusão específico, cada substância tem um ponto de ebulição específico, ou uma temperatura de ebulição. Essa propriedade também nos ajuda a identificar a substância: sob pressão de 1 atm, o ponto de ebulição da água é 100 ºC; o do mercúrio é 357 ºC; e o do ferro, 3 000 ºC. Da mesma forma, cada substância entra em ebulição a uma temperatura, em determinada pressão. Assim como na fusão, durante a ebulição a temperatura da substância não se altera. Somente depois que a mudança de estado se completa é que a temperatura da substância começa a aumentar. Agora você já deve ter compreendido que uma maneira de diferenciar substâncias bem parecidas é pela análise de suas propriedades, chamadas propriedades específicas da matéria. Os pontos de fusão e de ebulição mudam quando se misturam substâncias. O ponto de ebulição da água, por exemplo, aumenta quando se acrescenta a ela um pouco de sal. Por isso, essas propriedades específicas também são usadas para saber se a substância é pura.

Mundo virtual Para entender melhor o funcionamento de uma panela de pressão e saber os possíveis perigos de seu uso, é possível utilizar o material disponível em: <http://educacaoedifusao. iqm.unicamp.br/documents/ 10184/45963/%5BF%C3%AD sica%5D+Como+funciona+ a+panela+de+press%C3%A3o. pdf/4b6b444a-dd39-401aba22-976416007b58>. Acesso em: 5 jul. 2019.

Na maior parte das situações, vamos considerar que a referência é a pressão atmosférica no nível do mar.

Substâncias e misturas • CAPÍTULO 11

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CAPÍTULO 11 - MANUAL DO PROFESSOR

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Densidade

O termo “corpo” significa

aqui uma porção limitada A densidade é outra propriedade específica dos materiais. Para conhecê-la, de matéria, como um cubo vamos começar falando sobre duas propriedades gerais da matŽria, isto é, prode gelo ou um pedaço de madeira. O termo “objeto” priedades que todos os corpos possuem: a massa e o volume. Toda matéria tem é empregado para massa, que pode ser medida em uma balança, e toda matéria ocupa lugar no esdesignar o corpo com paço, ou seja, tem volume. determinado uso, como uma cadeira feita de Por exemplo, em relação à massa, pode-se ter um quilograma de arroz e um madeira ou um martelo quilograma de água; em relação ao volume, pode-se ter um litro de água e um litro de ferro. de leite. Imagine a seguinte situação: coloca-se em um dos pratos de uma balança um peso de chumbo e, no outro prato, um peso de alumínio; ambos os pesos com o mesmo volume. A balança de pratos funciona como uma gangorra. O prato que contém a maior massa fica em um nível mais baixo do que o outro prato. Veja a figura 11.5. Note que o prato que fica mais baixo é aquele em que está o peso de chumbo. Isso acontece porque sua massa é maior que a do peso de alumínio. Esses materiais diferem, portanto, na relação entre massa e volume, a qual chamamos densidade. No exemplo, o chumbo é mais denso que o alumínio, pois tem mais massa em um mesmo volume. Para encontrar a densidade de um material, dividimos 11.5 Dois pesos de mesmo volume sobre os pratos de uma sua massa pelo seu volume, da seguinte forma: balança. O peso da esquerda é de alumínio e o da direita é

Para despertar a curiosidade dos estudantes, faça o teste com outras substâncias, por exemplo, água e álcool, água e um pedaço de isopor ou gelo, etc. É importante utilizar outras substâncias que não estejam no estado líquido para que o estudante não associe substâncias apenas para componentes líquidos.

Lembre a eles que a densidade também é uma propriedade da matéria em estado gasoso e que esse conceito será fundamental para a compreensão dos fenômenos climáticos que serão estudados no 8º ano.

m v

de chumbo.

Katrina Leigh/Shutterstock

Na fórmula: d representa a densidade; m, a massa; e v, o volume. A densidade pode ser expressa em diferentes unidades de medida, por exemplo: g/mL (grama por mililitro), kg/m3 (quilograma por metro cúbico) ou g/cm3 (grama por centímetro cúbico). Veja mais este exemplo: se pusermos um recipiente de vidro cheio de água em um dos pratos de uma balança e, no outro prato, colocarmos um recipiente igual, mas cheio de óleo de soja, a balança vai inclinar-se para o lado da água. Isso porque a massa de 1 L de óleo de soja é 0,8 kg, e a massa de 1 L de água é 1 kg. Então, a densidade do óleo de soja é 0,8 kg/L e a densidade da água é 1 kg/L: a água é mais densa do que o óleo de soja. Percebeu a diferença? Há mais massa em um litro de água do que em um litro de óleo de soja. A densidade tem relação com a flutuação dos corpos. O gelo e o óleo de soja, por exemplo, flutuam na água líquida porque são menos densos que ela. Veja a figura 11.6.

11.6 À esquerda, copo com água líquida e gelo. À direita, recipiente com água líquida e óleo de soja.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

UNIDADE 3 • A matéria e suas transformações

Richard Megna/Fundamental Photographs

Sugerimos que para explicar que a densidade tem relação com a flutuação dos corpos, reproduza em sala de aula os exemplos presentes na figura 11.6.

GIPhotoStock/Photo Researchers, Inc./Latinstock

Orientações didáticas

AFP/Agência France Presse

O petróleo também é menos denso que a água. É por isso que em caso de acidente com navios petroleiros esse composto flutua na água do mar. Na figura 11.7 é possível ver o resultado do vazamento de petróleo no mar.

Orientações didáticas Antes de iniciar o desenvolvimento do conteúdo sobre misturas homogêneas e heterogêneas, apresente a eles esses conceitos em diferentes contextos: uma pintura homogênea é aquela que apresenta uniformidade; uma população heterogênea é aquela que apresenta grande diversidade, etc.

No 7 ano vamos estudar o uso de combustíveis, como o petróleo, e os problemas socioambientais associados a eles. o

Peça aos estudantes então que deem alguns exemplos do que eles julguem ser misturas heterogêneas ou homogêneas. Após isso, analise com eles cada exemplo citado. A partir dos casos mencionados pelos estudantes, insira os conceitos corretos, sanando possíveis dúvidas que surgirem ao longo da explicação. Caso julgue necessário, leve até a sala de aula alguns sistemas para que os estudantes digam se são heterogêneos ou homogêneos.

11.7 Vazamento de petróleo em região costeira de Balikpapan, na Indonésia, 2018.

Vemos então que a densidade, assim como o ponto de fusão e o de ebulição, é uma característica específica dos materiais e, portanto, nos ajuda a saber se uma substância é pura ou se é uma mistura de substâncias. A densidade da água pura, por exemplo, é 1 g/mL, enquanto a mistura de água com sal de cozinha apresenta densidade diferente: quanto maior a concentração de sal, maior será a densidade da mistura.

Caso considere pertinente, realize uma atividade prática simples de separação de objetos do dia a dia, como a descrita na Atividade complementar, sem mencionar os termos técnicos, antes de iniciar a explicação sobre os processos de separação de mistura.

Combustíveis adulterados Às vezes, jornais relatam que postos de combustíveis foram interditados por vender combustíveis adulterados. Como essas misturas são homogêneas, o consumidor não identifica a fraude apenas pela observação do líquido. Mas a fraude pode ser descoberta porque diferentes misturas têm diferentes densidades. Uma mistura de 11.8 Densímetro na bomba de combustíveis em posto. álcool e água, por exemplo, tem densidade intermediária entre 1,000 (densidade da água) e 0,790 (densidade do álcool comum; medidas a 1 atmosfera e 25 °C). A densidade varia com a composição da mistura. O mesmo vale para a mistura de gasolina e outros componentes. Nas bombas de combustíveis há equipamentos chamados densímetros, que são calibrados de acordo com a densidade das misturas. Se, por exemplo, houver mais água no álcool vendido no posto, ou mais álcool na gasolina, do que permitido pela legislação brasileira, a medida da densidade indica a fraude. Veja a figura 11.8.

Fe Reis/Fotoarena

Ci•ncia e tecnologia

Atividade complementar

Mundo virtual Simulador de densidade https://phet.colorado. edu/pt_BR/simulation/ density Simulador interativo de densidade desenvolvido pelo projeto PhET (Simulações Interativas da Universidade de Colorado Boulder). Acesso em: 30 set. 2018.

Substâncias e misturas • CAPÍTULO 11

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Cada grupo receberá uma caixa (pode ser uma caixa de sapatos, com alguns tipos de materiais, por exemplo, bolas de pingue-pongue, um copo pequeno com açúcar, clipes para papel (de alumínio), parafusos (de ferro), limalha de ferro ou pequenos fiapos de palha de aço, etc. Certifique-se de que todos os objetos podem ser manipulados com segurança pelos estudantes. Em seguida, solicite que eles misturem um pouco de açúcar e palha de aço, uma pequena quantidade de açúcar e areia, clipes e bolas de pingue-pongue, clipes e palha de aço. Peça aos estudantes que descrevam um método que seja eficiente para separar cada uma dessas misturas. A prática realizada permite a introdução aos diversos processos de separação de mistura.

CAPÍTULO 11 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

2 Misturas homogêneas

Sugerimos iniciar a abordagem do conteúdo dessa página por meio da demonstração do uso de um sifão. Utilizando um pedaço de mangueira e duas vasilhas, uma delas com mistura de água e barro já decantada. A vasilha vazia ficará num nível inferior ao da vasilha com a mistura. Deve-se encher completamente a mangueira com água e, tapando as duas extremidades com o dedo, mergulhar uma delas na água da vasilha (com cuidado, para não misturar o barro do fundo à água), enquanto a outra ponta fica na vasilha vazia. Peça aos estudantes que observem a demonstração e analisem os fatos ocorridos, fazendo anotações no caderno. Após a realização da prática, debata com eles o que ocorreu.

Stor24/Shutterstock

Considere duas misturas: uma de água e areia e outra de água e sal. Qual é a diferença entre elas? Quando a mistura de água e areia é agitada, podemos ver grãos de areia espalhados na água. Logo em seguida, a areia se deposita no fundo, e é possível distinguir os componentes da mistura a olho nu. Nesse caso, temos uma mistura heterogênea. Veja a figura 11.9. O granito e a mistura de óleo e água são outros exemplos de misturas heterogêneas. Nelas é possível distinguir visualmente as diferentes substâncias presentes na mistura. E quanto à mistura de água e sal? Se adicionarmos a um copo de água uma pitada de sal e mexermos o líquido, o sal se dissolve e teremos uma mistura em que não é possível distinguir os componentes a olho nu nem com o uso de lentes que ampliam a imagem. Portanto, dizemos que essa é uma mistura homogênea – também chamada de solução Ð de água e sal. O soro fisiológico, por exemplo, é uma solução de água e sal (cloreto de sódio) que contém 9 g de sal por litro. Ele é usado, por exemplo, em hospitais, em alguns casos de desidratação. Veja a figura 11.10.

Importante: embora não seja o caso das atividades do livro, cabe ao professor lembrar aos estudantes que as técnicas que exigem o uso de fogo, aparelhos elétricos ou equipamentos mais elaborados, como as centrífugas, não devem ser realizadas por eles sem a supervisão do professor. Além disso, deve-se insistir com os estudantes para que, antes de dar início às atividades, leiam as recomendações de cuidados a serem tomados que estão no quadro da atividade Aprendendo com a prática.

A desidratação pode ser provocada por diarreias prolongadas, pouca ingestão de líquidos, entre outros fatores. É muito perigosa, principalmente para crianças e idosos, por isso exige atendimento médico.

Soluto e solvente Nas soluções, como as de água e sal ou de água e açúcar, há um soluto (o sal ou o açúcar), que é a substância que se dissolve, e um solvente (a água), a substância que dissolve o soluto. As soluções em que a água é o solvente são chamadas soluções aquosas. Também há soluções gasosas, como o ar não poluído, e soluções sólidas, como as ligas metálicas. A quantidade de soluto em relação à quantidade de solvente pode variar em uma mistura. Se adicionarmos uma quantidade muito grande de sal à água, chegaremos a um ponto em que o soluto não se dissolve mais, e se deposita no fundo do recipiente. A mistura passa então a ser heterogênea. Você pode fazer esse experimento em casa.

Para conhecer uma atividade prática de separação de misturas para realizar com os estudantes, consulte o site: <http://www.cdcc.usp. br/exper/fundamental/rotei ros/separa.pdf>. Acesso em: 3 set. 2018.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

11.9 Mistura heterogênea de água e areia.

11.10 O soro fisiológico usado em hospitais é um exemplo de mistura homogênea, ou solução.

Mundo virtual

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Sérgio Dotta Jr./The Next

e heterogêneas

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

O ouro puro é um metal considerado muito maleável. Por isso, na produção de joias, ele é endurecido, geralmente pela mistura com prata e cobre, formando uma liga metálica.

Orientações didáticas

3 Separação dos componentes

Para desenvolver a habilidade EF06CI03 e analisar os métodos de separação de misturas heterogêneas apresentados nesta página, peça aos estudantes que reflitam em que situações esses métodos podem ser utilizados e anotem em seus cadernos. Solicite que, ao final do trabalho desse conteúdo, analisem suas anotações e vejam se conseguiram associar corretamente algum dos processos por eles sugerido.

de uma mistura

Já vimos que não é comum encontrar substâncias puras na natureza. Geralmente encontramos misturas de muitas substâncias diferentes e, em algumas situações, queremos separar seus componentes: para obter sal de cozinha a partir da água do mar; para remover impurezas da água, em estações de tratamento; para fabricar perfumes com componentes obtidos de folhas e flores; para extrair, das plantas, substâncias com propriedades medicinais. Para a execução de todos esses processos é necessário o uso de técnicas que separam os componentes das misturas.

Os processos empregados nas estações de tratamento de água e esgoto serão vistos no capítulo 12.

Sugerimos que questione os estudantes se eles já viram alguma peça composta de ouro, por exemplo, anéis, pulseiras e colares. Pergunte se eles conhecem o processo de obtenção do ouro. Deixe que exponham suas ideias e depois relacione-as com o conteúdo apresentado.

Se você mora em uma região em que há coleta seletiva de resíduos, certamente conhece o método de cata•‹o. É por meio desse método que separamos plásticos, papéis, vidros e metais para destiná-los à reciclagem. Veja a figura 11.11. A catação também é realizada por cozinheiros ao preparar feijão: antes do cozimento, é preciso separar o feijão das pequenas pedras e outros resíduos que vêm misturados aos grãos. A catação, portanto, é o processo de separação dos componentes de uma mistura heterogênea de sólidos, feito com as mãos ou com uma pinça.

Lucas Lacaz Ruiz/Folhapress

Catação

11.11 Separação de lixo para reciclagem em São José dos Campos (SP), 2015. Os materiais são separados pelo método da catação.

Peneiração Dirceu Portugal/Fotoarena

Nas construções, é comum o uso de peneira para separar a areia fina da areia grossa, das pedras e de outros componentes. Veja a figura 11.12. As peneiras deixam passar um componente menor que o espaçamento de sua malha, retendo os componentes maiores. A peneira•‹o separa, portanto, componentes sólidos de uma mistura heterogênea com base no tamanho. O garimpeiro que procura diamantes costuma usar uma peneira para separar o barro das pedras. Depois, por catação, ele separa os diamantes. 11.12 Trabalhador usando peneira para separar areia em Campo Mourão (PR), 2018. Substâncias e misturas • CAPÍTULO 11

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CAPÍTULO 11 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

A levigação consiste em usar uma corrente de água para separar corpos mais densos de corpos menos densos em uma mistura heterogênea de sólidos. Os corpos menos densos são arrastados mais facilmente pela água. Nos garimpos, uma corrente de água passa por uma espécie de rampa ou por uma bacia (bateia), arrastando as partículas menos densas de areia e deixando no fundo o ouro, mais denso. Veja a figura 11.13.

Se você esfregar entre as mãos alguns grãos de amendoim com pele (os que ainda estão cobertos por uma película escura), verá que boa parte da pele se solta. Depois, assoprando, é possível separar essa pele dos grãos. A mistura de café e folhas da planta do café pode, por exemplo, ser separada lançando-a para cima e deixando que a corrente de ar arraste as folhas. Veja a figura 11.14. Quando o ar é usado no processo de separação de misturas heterogêneas de sólidos, classificamos esse processo como ventilação.

Antes de iniciar essa atividade questione os estudantes sobre quais métodos de separação eles utilizariam, apenas observando os objetos.

Material

Gerson Sobreira/Terrastock

11.13 Levigação em balsa no rio Jurema (MT), 2017.

Ventilação

Atividade complementar Separação de uma mistura heterogênea

11.14 Agricultor realizando ventilação com a colheita do café, em Santa Mariana (PR), 2017.

Separação magnética

• Objetos de metal e de outros tipos de materiais; pedaço de ímã.

Você já manipulou um ímã? Deve ter percebido que ele gruda em algumas coisas e em outras, não. O ferro, por exemplo, é atraído por ímãs, enquanto o cobre, usado para fazer fios e canos, não. A separação magnética é usada em misturas heterogêneas nas quais um dos componentes é atraído por um ímã. Veja a figura 11.15. Design Pics/Glow Images

Procedimentos • Em uma mesa ou bancada espalhe os objetos. • Os estudantes devem aproximar o pedaço de ímã desses objetos, separando os que são atraídos pelo ímã. Oriente os estudantes a organizarem os objetos separados com o ímã em uma tabela. Peça a eles que apresentem seus resultados comparando-os com os demais colegas da turma. Medeie uma discussão sobre por que essa separação ocorreu. É importante que eles percebam que materiais como o ferro, o níquel e o cobalto são atraídos pelo ímã (são ferromagnéticos); enquanto outros, como o ouro, a prata e o cobre, não são.

Adriano Gambarini/Acervo do fotógrafo

Levigação

Para continuar o trabalho com a habilidade EF06CI03, sugerimos que analise com os estudantes os métodos de separação de misturas heterogêneas apresentados nesta página, utilizando as imagens para diferenciá-los. Caso os estudantes tenham dúvidas sobre esses métodos, incentive-os a realizar uma pesquisa, em fontes confiáveis, para complementar as informações com textos e vídeos que solucionem os questionamentos. Aproveite a Atividade complementar deste manual para demonstrar o processo de separação magnética.

ímã

11.15 Separação magnética do ferro utilizado na reciclagem, em Quebec, Canadá, 2015.

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UNIDADE 3 • A matéria e suas transformações

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Texto complementar – Extração magnética [...] Chamada de nanohidrometalurgia magnética (NHM), é 100% brasileira e considerada “verde” porque o impacto ambiental é mínimo se comparado com outras práticas do setor. A técnica é realizada em meio aquoso, com uso de nanopartículas supermagnéticas em vez de solventes orgânicos, como o querosene, por exemplo, utilizado nos processos convencionais. [...] O novo processo desenvolvido na USP é uma alternativa para a hidrometalurgia convencional, que começa com a lixiviação, um procedimento para a separação dos minérios por meio de ácido ou,

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alternativamente, com bactérias, seguido do tratamento químico com agentes complexantes – que formam compostos – de metais. A diferença é que o agente químico complexante e o solvente usado para extração do metal são substituídos por nanopartículas superparamagnéticas controladas por campo magnético e produzidas com magnetita (óxido de ferro). Elas são misturadas em uma solução aquosa rica em sais de cobre. Após alguns minutos, os íons de cobre (Cu2+) dissolvidos se ligam às nanopartículas por meio do agente complexante presente em sua superfície, e elas são atraídas para a superfície de um eletrodo, tam-

UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Dissolução fracionada

Sugerimos a demonstração dos métodos de separação que estão nessa página para que os estudantes os visualizem de uma forma mais contextualizada.

Fotos: Sérgio Dotta Jr./Arquivo da editora

Imagine como seria separar açúcar de areia pelo método da catação. Seria um trabalho quase impossível. Mas sabemos que o açúcar se dissolve na água, enquanto a areia não. Quando um dos componentes de uma mistura heterogênea é solúvel em água, e outros não, é possível usar a dissolução fracionada. No caso, podemos adicionar água à mistura de açúcar e areia em quantidade suficiente para dissolver todo o açúcar. Veja a figura 11.16. Em seguida, basta despejar com cuidado a água com açúcar em outro frasco. Restará, então, um recipiente com areia e outro com uma mistura homogênea de água com açúcar, cujos componentes podem ser separados por outros processos, como a destilação ou a evaporação, que veremos adiante.

Se houver disponibilidade e recursos providencie copos de plástico transparente e faça uma mistura de água, açúcar e areia. Em seguida, demonstre alguns métodos que poderiam ser utilizados para separar essa mistura. No caso da dissolução fracionada, despeje lentamente a mistura de água com açúcar em um outro copo, até que fique somente a areia.

água + açúcar areia

areia

açúcar

areia

água + açúcar

No caso da filtração, a areia fica retida em um filtro, enquanto a mistura da água com açúcar passa por ele. Na decantação, a areia se deposita no fundo do copo. Com os recipientes em níveis diferentes e com o auxílio de um sifão, a mistura de água com açúcar que está no nível mais alto passa para o recipiente que está no nível inferior. Peça aos estudantes que anotem no caderno todos os fenômenos observados. Após todos os fatos anotados por eles, explique o nome dado a cada processo e exemplifique como esses processos podem ser utilizados no dia a dia.

11.16 Areia e açúcar sendo separados pelo método da dissolução fracionada.

Filtração

Ernesto Reghran/Pulsar Imagens

O processo de filtração é muito usado nas residências para filtrar a água da torneira antes de bebê-la. A vela do filtro retém as partículas maiores (como partículas de solo ou certos microrganismos) e deixa passar a água com sais minerais e outras partículas muito pequenas. Outro exemplo de filtração ocorre nas chaminés de fábricas que apresentam medidas de controle da poluição do ar. As partículas sólidas da fumaça ficam retidas em aparelhos especiais e o ar atmosférico fica menos poluído. A filtração é, portanto, um processo de separação de misturas heterogêneas formadas por componentes sólidos e líquidos, ou sólidos e gasosos. Veja a figura 11.17.

11.17 Filtragem da água em estação de tratamento de esgoto em Londrina (PR), 2015. Substâncias e misturas • CAPÍTULO 11

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bém imerso, sob ação de um ímã posicionado do lado externo. Dessa forma, as nanopartículas com os sais de cobre ficam concentradas sobre a superfície do eletrodo. Em seguida é aplicada energia elétrica sobre o eletrodo que causa a migração e a transferência de elétrons dos íons de cobre para o eletrodo, gerando o cobre metálico (Cu). [...] Outra vantagem é que todo o processamento pode acontecer em um mesmo recipiente [...]. As partículas são atraídas para as placas

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metálicas dos eletrodos de cobre, e a eletrodeposição acontece de forma localizada. Não há necessidade de transporte até outro reator como ocorre na hidrometalurgia convencional. Isso significa redução de custo, simplificação de processo e maior racionalidade. [...] De acordo com o pesquisador, a nova técnica também é aplicável a vários metais estratégicos, incluindo o processamento das terras-raras, um trabalho em desenvolvimento no IQ-USP. [...]

SILVEIRA, E. Extração magnética. Revista Pesquisa Fapesp. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2015/05/15/extracao-magnetica/>. Acesso em: 3 set. 2018. CAPÍTULO 11 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Decantação

Para que os estudantes compreendam os métodos de separação de misturas homogêneas, utilize a mistura de água com açúcar que foi separada da mistura heterogênea de água, açúcar e areia.

Se você deixar uma mistura de areia e água em repouso, verá que a areia, que é mais densa, vai se depositando no fundo do recipiente. Esse processo é chamado decanta•‹o. Após a decantação, pode-se usar um sifão – um tubo cheio de água que transfere o líquido de um recipiente em um nível mais alto para outro, em um nível inferior. Veja a figura 11.18. Fernando Favoretto/Criar Imagem

Mencione que para separar os componentes desse tipo de mistura podem ser utilizados dois métodos: a evaporação ou a destilação. Se julgar pertinente, proponha aos estudantes um processo de evaporação: peça a eles que deixem um pouco da solução em um copo em local que receba a luz do sol. Depois de algum tempo, que pode variar de acordo com as condições climáticas, peça que eles verifiquem o que aconteceu.

11.18 No recipiente à esquerda, a areia foi separada da água por decantação. Em seguida, iniciou-se o processo de transferência da água para o recipiente à direita por meio de um sifão.

Além de separar sólidos de líquidos, a decantação também pode ser usada para separar diferentes líquidos que não se misturam e que sejam de densidades diferentes, como a água e o óleo. Após a decantação, pode-se usar um funil com uma torneira, que é fechada depois que o líquido mais denso é transferido para outro recipiente, como mostra a figura 11.19.

Explique que com o calor do Sol, a água evaporou restando somente o açúcar. Esse experimento também pode ser feito com o sal, e simula o processo realizado nas salinas para a obtenção de sal a partir de água do mar.

óleo

Ilustrações: KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

água torneira

água

óleo torneira

11.19 Representação de separação de mistura heterogênea de água (mais densa) e óleo (menos denso). Depois que toda a água sai do funil, a torneira é fechada. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

água

Evaporação Você sabe de onde vem o sal que utilizamos para temperar alimentos? Em muitas regiões do Brasil, como no Rio Grande do Norte, o sal é obtido a partir da água do mar. Para isso, é utilizado o método da evaporação, que permite separar de uma mistura homogênea o componente sólido dissolvido. Reveja a figura 11.1, que abre o capítulo. Primeiro, a água do mar é bombeada para imensos tanques, que formam as salinas. Com o calor do Sol, a água dos tanques evapora, deixando no fundo apenas o sal, que é então recolhido e tratado para a retirada de impurezas. 198

Na evaporação, a fração líquida da mistura não pode ser reutilizada: apenas o material sólido é recuperado.

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Texto complementar – Cientistas descobriram nova forma de separar o sal da água do mar! Pesquisadores desenvolveram um sistema que utiliza uma onda de choque elétrico para extrair sal e outras impurezas da água salgada ou contaminada. Conhecida como “eletrodiálise de choque”, a técnica aplica uma onda de choque elétrico em um fluxo constante de água corrente. A interação com as partículas de sal carregadas faz com que um fluxo de sal da água seja deixado de lado, separando uma corrente de água fresca. Então, os dois fluxos são canalizados para tubos separados.

Um processo de dessalinização barato e eficiente, capaz de converter água salgada, salobra ou contaminada em água limpa e fresca, po-

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

deria mudar o mundo. Uma das técnicas mais populares é a osmose reversa. Ela separa as moléculas de água de partículas maiores – por exemplo, sal e impurezas -, mas os filtros utilizados ficam facilmente entupidos, o que limita a capacidade do sistema. Ferver a água para limpar as impurezas parece simples, mas requer muita energia, e os cientistas ainda não sabem como tornar o processo rentável.

[...]

O sistema é baseado no mesmo conceito de outras técnicas de dessalinização ou purificação de água, mas tem uma diferença fundamen-

Orientações didáticas

Destilação

Para explicar como ocorre a separação pelo método de destilação, utilize a ilustração presente na figura 11.20. Evidencie que, por este método, teremos a água no Erlenmeyer e o açúcar no balão em que foi colocada a amostra.

A destila•‹o é usada para separar componentes de uma mistura homogênea formada por um líquido e um sólido dissolvido, como uma mistura de água e sal, ou por dois líquidos com pontos de ebulição muito diferentes. No processo de destilação simples, o líquido pode ser recuperado. Para isso, usa-se um aparelho chamado destilador, como o representado, de modo simplificado, na figura 11.20. Se desejarmos separar uma mistura de água e sal sem descartar a água, devemos fazer uma destilação. O vapor de água passa pelo tubo interno do condensador, cujo tubo externo é resfriado por uma corrente de água fria. Como a temperatura do tubo é mais baixa, o vapor se condensa e volta a ser água líquida, escorrendo até ser recolhida em um frasco. O sal permanece no recipiente da fervura. Reveja a figura 11.20.

Se julgar conveniente, este pode ser um bom momento para realizar em sala a atividade 7 do Aplique seus conhecimentos. Oriente os estudantes a pensar nas características dos componentes de cada mistura para que consigam reconhecer o melhor método de separação.

termômetro

condensador

vapor de água água com sal

saída de água

A seção Ciência e sociedade tem como objetivo trabalhar com os estudantes uma das Ciências da Natureza, a Química, inserida no contexto da sociedade. O boxe traz detalhes de um ramo da ciência que estuda os fenômenos que alteram a natureza da matéria. Chame a atenção para a importância da Química para compreender e melhorar a qualidade de vida das pessoas. Mencione alguns problemas ambientais causados pelo uso de inovações que geram produtos que poluem o planeta, bem como seu papel na produção das armas de guerra.

tubo interno do condensador

entrada de água para resfriamento

Udaix/Shutterstock

água destilada

11.20 Representação de destilação simples feita em laboratório. A água obtida, resultante da condensação do vapor, é chamada de água destilada e é uma substância pura. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Ciência e sociedade

Caso julgue necessário, nesse momento, em parceria com o professor de História, proponha uma pesquisa sobre o papel da Química na vida das pessoas, organizando esses dados em uma linha do tempo.

A Química A Química é uma ciência que estuda os fenômenos que alteram a natureza da matéria. Estuda também as propriedades específicas da matéria e sua constituição (do que a matéria é feita). A água, o sal, o açúcar e os metais, por exemplo, são substâncias químicas. Os conceitos que estamos estudando neste capítulo, por exemplo, foram construídos pela Química. Essa área da ciência é muito importante em nosso dia a dia e seus estudos podem ser usados para melhorar a qualidade de vida das pessoas. Infelizmente, no entanto, algumas inovações químicas geraram produtos que poluem o planeta. É o caso dos combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo. Os conhecimentos da Química também podem ser usados para produzir armas de guerra, como gases que afetam o sistema nervoso. Por isso, é preciso que a aplicação do conhecimento gerado por essa e outras ciências seja orientada por princípios éticos, de modo que sejam respeitados os direitos humanos e a natureza, e atendidas as necessidades de toda a sociedade.

Mundo virtual Quando a química entra em cena – Ciência Hoje www.cienciahoje.org.br/ revista/materia/id/483/n/ quando_a_quimica_entra_ em_cena Artigo de Nadja Paraense dos Santos e Teresa Cristina de Carvalho Piva sobre a história da Química. Acesso em: 19 jun. 2018. Substâncias e misturas • CAPÍTULO 11

tal. Nos sistemas baseados em osmose reversa, a água suja ou salgada passa através de membranas especiais que separam as partículas de sal e outras impurezas. No sistema desenvolvido pelo MIT [Massachusetts Institute of Technology, universidade nos EUA], membranas também são usadas como barreiras para os contaminantes, mas em vez de fluir através das membranas, a água flui através dos próprios contaminantes. Isso acaba com o enorme problema de acúmulo de material filtrado, que bloqueia o sistema e provoca muita pressão.

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[...] Os campos elétricos aplicados à água são relativamente de alta tensão, o que significa que o processo poderia não só filtrar a sujeira e o sal, como também as bactérias nocivas. Portanto, há a possibilidade de o sistema ser usado para esterilizar água contaminada, tornando-a potável.

[...]

RIZZATO, B. Cientistas descobriram nova forma de separar o sal da água do mar! Disponível em: <http://www.jornalciencia.com/cientistas-descobriramnova-forma-de-separar-o-sal-da-agua-do-mar/>. Acesso em: 3 set. 2018.

CAPÍTULO 11 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Destilação fracionada e o petróleo

Optamos por utilizar o processo de destilação do petróleo como exemplo prático da destilação fracionada. Sugerimos que explore a ilustração 11.21 para chamar a atenção dos estudantes não apenas para o processo de destilação fracionada, mas também para a ampla gama de produtos obtidos a partir do petróleo que, por sua vez, podem ser utilizados como matéria-prima para a produção de outros produtos, como os combustíveis e os plásticos.

Para separar uma mistura homogênea de líquidos com pontos de ebulição próximos, pode-se usar a destila•‹o fracionada. Por esse método, é possível separar misturas compostas por muitas substâncias, como o petróleo. O petróleo é um líquido escuro e oleoso extraído de depósitos subterrâneos. É formado por uma mistura de substâncias orgânicas resultantes da transformação, ao longo de milhões de anos, de algas e outros seres microscópicos aquáticos que foram soterrados. Depois de sua extração, o petróleo é transportado para refinarias, onde seus componentes são separados e purificados nas chamadas torres de fracionamento. Veja a figura 11.21. O petróleo é aquecido em uma fornalha, vaporiza-se e sobe pela torre. Os vapores com temperatura de ebulição mais alta se condensam nas partes mais baixas da torre, que é mais quente, e o líquido é recolhido. No alto da torre, os vapores que têm temperatura de ebulição mais baixa se condensam. Reveja a figura 11.21. Assim, em cada nível da torre, condensa-se uma fração de petróleo, resultando em vários produtos: gasolina, querosene, óleo diesel e gás de cozinha, conhecido como gás liquefeito do petróleo (GLP).

Caso surjam questionamentos sobre o processo natural de formação do petróleo, explique aos estudantes que esse assunto será abordado no 7º ano.

torre de fracionamento

Atividade complementar

gases 20 ºC

Luis Moura/Arquivo da editora

Peça aos estudantes que pesquisem produtos produzidos a partir do petróleo e de seus derivados, avaliando o impacto que sentiríamos em nossas vidas caso esse recurso natural se esgotasse.

nafta 70 ºC

Você vai aprender mais sobre o petróleo e outros combustíveis fósseis no 7o ano.

gás liquefeito de petróleo (GLP, gás de cozinha)

gases e solventes

gasolina

gasolina para veículos

120 ºC

combustível de avião e parafina

querosene 170 ºC

óleo diesel (combustível)

diesel 270 ºC óleos lubrificantes

óleos lubrificantes e ceras combustíveis para barcos, fábricas e centrais de aquecimento

óleos combustíveis 600 ºC resíduo

petróleo bruto

asfalto para estradas e telhados

11.21 Representação da destilação fracionada para a obtenção de derivados do petróleo. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

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Fonte: elaborado com base em Portal de Engenharia Química da Universidade de Coimbra. Disponível em: <http://labvirtual. eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_ content&task=view&id=224&Itemid=415>. Acesso em: 19 jun. 2018.

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Texto complementar – Reconhecimento das transformações químicas O homem, como qualquer ser vivo, sempre lutou pela sua sobrevivência. A confecção e o aprimoramento de ferramentas, o desenvolvimento da agricultura e da pecuária, bem como de técnicas cerâmicas e metalúrgicas surgiram do empenho de grupos humanos para garantir essa sobrevivência. A descoberta e o controle do fogo caracterizam a mais importante conquista do homem, pois tornou possível quase todas as realizações técnicas que se seguiram. Obter alimentos, vestuário, abrigo, água e energia constituem exi-

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

gência básica para se sobreviver nas condições impostas pelo ambiente. Essas necessidades foram supridas principalmente, pelo uso e transformação de materiais da natureza (atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera). Entre os materiais extraídos da natureza e utilizados atualmente na agropecuária, na construção civil, na indústria e como combustíveis (para transporte, aquecimento, cocção de alimentos e caldeiras industriais), alguns são processados para uso imediato, como o carvão mineral, pedras para revestimento, ferro,

Orientações didáticas

4 Transformações químicas

A areia continua a ser um sólido cristalino e a água continua a ser uma substância, como se costuma dizer, incolor (sem cor), inodora (sem cheiro) e insípida (sem gosto).

Mundo virtual Ciência para fazer bolo http://chc.org.br/cienciapara-fazer-bolo Texto que descreve as transformações pelas quais a massa passa durante a produção de um bolo. Acesso em: 19 jun. 2018.

Nesse momento, deixe claro que as transformações químicas estão em toda a parte e também fazem parte do nosso cotidiano, apresentando alguns exemplos como a produção de queijos, bolos, bebidas e pães; a formação da ferrugem sobre objetos de ferro; a digestão dos alimentos, etc.

Vincent Boisgard/EyeEm/Getty Images

Fernando Favoretto/Criar Imagem

Nas misturas que estudamos até aqui, cada substância mantém suas propriedades originais mesmo após ser misturada a outras. Ao misturarmos água com areia, por exemplo, a água e a areia mantêm as propriedades que tinham antes de serem misturadas. Dizemos que houve apenas um fenômeno físico. Agora, imagine a seguinte situação: misture farinha de trigo, açúcar, ovos, manteiga e fermento, e então você terá, pelo menos no início, apenas uma mistura de ingredientes, cada um com suas propriedades. Mas, ao levar a mistura ao forno, após algum tempo ela ficará bem diferente, transformando-se em um bolo. Nesse caso, ocorreram transformações químicas, isto é, reações químicas entre os ingredientes do bolo, produzindo novas substâncias com novas propriedades. Neste caso, houve um fenômeno químico. Veja mais alguns exemplos de transformações químicas. Observe as fotos da figura 11.22. Na primeira foto, uma pessoa está rasgando um papel e, na segunda, papéis estão sendo queimados. Você sabe dizer qual das duas situações é um exemplo de transformação química?

Antes de iniciar a abordagem das transformações químicas, bem como o desenvolvimento da habilidade EF06CI02 , verifique os conhecimentos prévios dos estudantes sobre esse assunto. Questione-os sobre o que entendem por transformação química e peça que citem situações em que acreditam que elas ocorrem. É possível que os estudantes mencionem que as reações químicas ocorrem nos laboratórios de pesquisas ou em farmácias.

Em seguida, faça a análise das fotografias presentes na figura 11.22 e pergunte que tipo de transformação está ocorrendo em cada uma delas. É importante que os estudantes percebam que a transformação química ocorre apenas quando o papel é queimado. Mencione que a transformação do papel rasgado é apenas física.

Aten•‹o Não realize experimentos com fogo ou produtos químicos sem assistência do professor.

As transformações químicas – ou reações químicas – alteram a natureza da matéria e, consequentemente, suas propriedades específicas, como densidade e pontos de fusão e de ebulição. Em outras palavras, uma transformação química ocorre quando novas substâncias são formadas. É o caso do papel (feito de celulose) que, ao ser queimado, se transforma em fuligem (carbono) e em alguns gases (entre eles, o gás carbônico). Observe agora a figura 11.23. Ela mostra bolhas resultantes da formação de um gás – o gás carbônico – após a reação química entre ácido acético – uma substância do vinagre – e uma solução de bicarbonato de sódio.

Fernando Favoretto/Criar Imagem

11.22 Formas de transformação do papel.

Na figura 11.23, chame a atenção para a ocorrência de uma transformação do tipo química, em que é possível visualizar a formação de bolhas de gás carbônico, ao adicionar vinagre em uma solução de bicarbonato de sódio. Caso julgue necessário, realize demonstrações para os estudantes.

11.23 Em certos casos, é possível enxergar a olho nu evidências da ocorrência de uma transformação química. Na foto, formação de bolhas de gás carbônico após a adição de vinagre a uma solução de bicarbonato de sódio. Substâncias e misturas • CAPÍTULO 11

cobre, alumínio etc. Outros servem como matéria-prima na produção de materiais diversos, como por exemplo a amônia. Todos esses processos envolvem transformações químicas.

[...] Considere por exemplo, a queima do enxofre, processo que envolve interação do enxofre com o oxigênio do ar, notam-se alguns sinais indicativos dessa interação, tais como, mudança de odor, aparecimen-

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to de luz e formação de gás. A esses sinais chamamos de evidências. Em geral, é a partir da observação de evidências, que se pode concluir que houve interação geradora de transformação. As características observadas no instante em que iniciamos as observações sobre o sistema, isto é, sobre aquela porção do universo considerada para o estudo, constitui o que chamamos de estado inicial. Aquelas observadas ao término do estudo formam o estado final.

[...]

MARCONDES, M. E.; GIORDAN, M. Transformações químicas: reconhecimento, representação e modelos explicativos. Disponível em: <http://www.cienciamao.usp.br/dados/pru/_transformacoesquimicas.apostila.pdf>. Acesso em: 3 set. 2018. CAPÍTULO 11 - MANUAL DO PROFESSOR

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Chame a atenção dos estudantes para o grande número de reações químicas que ocorrem dentro do corpo humano. Essas reações são responsáveis pela manutenção da vida e pleno funcionamento dos organismos. É importante que os estudantes percebam que as reações químicas não são um fenômeno distante ou excepcional, mas fazem parte de inúmeras situações diárias.

Mundo virtual Para trabalhar com os estudantes mais detalhes sobre o fenômeno químico da ferrugem, consulte o site: <https://novaescola.org.br/ conteudo/1165/como-se-for ma-a-ferrugem>. Acesso em: 18 out. 2018.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Atenção Esses experimentos só devem ser realizados por adultos e em laboratório. Charles D. Winters/Photo Researchers, Inc./Latinstock

Acompanhe este outro exemplo: quando uma substância chamada iodeto de potássio é misturada com o nitrato de chumbo, ambos transparentes, forma-se uma nova substância, o iodeto de chumbo, de cor amarela, que tem propriedades específicas diferentes das duas substâncias originais. O iodeto de chumbo é um sólido, que se deposita no fundo do recipiente. Em Química, fala-se que houve a formação de um precipitado: um sólido que se acumula no fundo do recipiente. Veja a figura 11.24. Os exemplos vistos anteriormente evidenciam algumas transformações químicas. No entanto, vale lembrar que elas não estão restritas aos laboratórios, já que ocorrem a todo momento no dia a dia: um bolo ou um pão assando no forno, um fósforo sendo aceso ou um objeto de ferro enferrujando são exemplos de transformações químicas. Veja a figura 11.25. No interior do corpo humano e dos demais seres vivos ocorrem transformações químicas o tempo todo. Por exemplo, quando as substâncias dos alimentos são transformadas na digestão; ou quando o açúcar que comemos é usado pelas células, resultando em energia, gás carbônico e água (processo chamado respiração celular). Como vimos, em certos casos é possível enxergar, a olho nu, mudanças que sinalizam a ocorrência de uma transformação química. Pode ser a mudança da cor ou de outras características visíveis de um material (como o prego enferrujado), a liberação de gases (formação de bolhas em meio líquido), a liberação de energia na forma de calor e luz (queima do papel), entre outras. Esses sinais são algumas evidências de transformações químicas. Veja mais alguns exemplos do dia a dia de transformações químicas e dos sinais que evidenciam essas transformações. Na fotossíntese, a planta transforma o gás carbônico do ar e a água do solo em açúcares, liberando ainda gás oxigênio para o ambiente. Algum tempo depois de descascarmos uma banana ou uma maçã, a sua superfície fica escura. Por quê? Ocorre uma reação química entre a banana ou a maçã e o oxigênio do ar. Trata-se de um fenômeno químico. Já o ato de descascar a banana ou a maçã constitui um fenômeno físico. Você já pensou sobre o que acontece com a gasolina ou o álcool de um carro depois que ele rodou bastante e precisa reabastecer? O combustível foi transformado pelo processo de combustão em gás carbônico, vapor de água e outros gases. A combustão é um tipo de transformação química.

A imagem 11.24 apresenta uma reação entre o iodeto de potássio e o nitrato de chumbo produzindo o iodeto de chumbo, um sólido amarelo. Essa é uma reação com um interessante efeito visual. Se for possível, recomendamos que a realize para que os estudantes possam visualizá-la, reconhecendo que a produção de um sólido a partir da mistura de dois líquidos é uma evidência de que pode ter ocorrido uma transformação química.

11.24 Exemplo de transformação química: a mistura de iodeto de potássio e nitrato de chumbo dá origem a iodeto de chumbo, sólido de cor amarela e com novas propriedades específicas da matéria. Dini Gemelli/Shutterstock

Orientações didáticas

11.25 Um prego novo entre pregos enferrujados.

Orientações didáticas

Ci•ncia no dia a dia

A seção Ciência no dia a dia tem como objetivo aproximar a ciência do cotidiano dos estudantes. Nesse caso, ela traz alguns exemplos de transformações químicas presentes na cozinha. Caso julgue necessário, e a escola dispuser de uma cozinha, providencie os ingredientes para fazer um pão ou bolo.

Transformações químicas na cozinha Uma pessoa que prepara um pão pode não saber, mas está provocando várias transformações químicas. Ao adicionar fermento biológico (fermento de padaria) à massa do pão, por exemplo, ela desencadeia uma transformação química chamada fermentação. O fermento biológico contém um fungo (da espécie Saccharomyces cerevisiae) que transforma os açúcares presentes nos ingredientes do pão em álcool e gás carbônico. A liberação do gás carbônico faz a massa aumentar de volume e ficar fofa. É por isso que a massa do pão “cresce” enquanto fica “descansando”: ela fica com espaços ocupados por gás. Veja figura 11.26. Science Photo Library/Latinstock

É importante que os estudantes acompanhem todo o processo de produção e transformação. Quando o pão ou o bolo ficar pronto, crie uma roda de conversa para degustá-lo e debater sobre as transformações químicas ocorridas na receita. Aproveite esse momento para avaliar se os estudantes são capazes de identificar evidências de transformação química em outras misturas presentes no seu cotidiano, desenvolvendo a habilidade EF06CI02 .

11.26 Fungo (Saccharomyces cerevisiae) presente no fermento biológico visto ao microscópio eletrônico de varredura (aumento de cerca de 1 625 vezes; coloridas artificialmente).

Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

Os conhecimentos sobre os fenômenos químicos também são utilizados para saber se a massa do pão já pode ser levada ao forno. No momento em que se deixa a massa para descansar, retira-se dela uma pequena bolinha que é colocada na água de um copo. Inicialmente a bolinha afunda, mas depois de algum tempo ela flutua. Isso acontece porque a produção de gás carbônico forma pequenas bolhas na massa, tornando-a menos densa do que a água. A subida da bolinha é sinal de que a massa já cresceu o bastante e está pronta para ir ao forno. Veja a figura 11.27. Com o cozimento, o fungo do fermento morre e o álcool evapora por causa do calor.

Na tela

11.27 Pães que serão assados no forno (à esquerda) e pães assados (à direita). Que diferenças visíveis o pão cru e o pão assado apresentam?

Produção de queijos minas frescal – Embrapa https://youtu.be/ SrEex6cvVuI Animação sobre produção de queijos, criada pela Embrapa Agroindústria de Alimentos. Acesso em: 19 jun. 2018.

Substâncias e misturas • CAPÍTULO 11

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CAPÍTULO 11 - MANUAL DO PROFESSOR

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ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Aplique seus conhecimentos

14 Um estudante fez a seguinte afirmação: “Enquanto o gelo derretia, sua temperatura subiu de 0 °C a 5 °C”. Você acha que a afirmação do estudante está correta? Justifique sua resposta. 24 Por que é importante conhecer as propriedades específicas da matéria (densidade, ponto de fusão, ponto de ebulição, etc.) das diferentes substâncias? 34 Você sabia que é possível usar o conhecimento sobre substâncias e misturas para verificar a qualidade de produtos? Isso acontece com a gasolina e o álcool nos postos de combustível, por exemplo. Pesquise o que são densímetros e como eles são usados para verificar a qualidade da gasolina e do álcool. 44 Observe os itens abaixo e, no caderno, identifique as misturas homogêneas e as heterogêneas. a) Água e areia. b) Granito. c) Água mineral não gasosa. d) Água com sal totalmente dissolvido. e) Petróleo boiando na água do mar depois de um vazamento de navio petroleiro. f) Ar atmosférico não poluído. 54 Quais são as técnicas usadas para separar e isolar todos os componentes da seguinte mistura: uma colher de sopa de sal, meia xícara de areia e um litro de água? 64 A figura ao lado mostra um equipamento usado em laboratório para separar líquidos. a) Qual é o líquido mais denso? Justifique sua resposta. b) Que processo está sendo utilizado para separar esses líquidos?

óleo água

11.28 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.

Adilson Secco/Arquivo da editora

torneira

74 Na foto, aparecem duas velas de filtro de água, uma limpa (à esquerda) e outra suja (à direita). Que processo de separação de misturas deixou a segunda vela suja?

R-P/kino.com.br

1. Está errada, porque durante a mudança de estado físico a temperatura de uma substância não se altera, já que toda a energia fornecida na forma de calor é usada no processo de mudança de estado. 2. Porque é possível identificar uma substância pura observando suas propriedades específicas, como o ponto de fusão e o ponto de ebulição, que são os mesmos para qualquer amostra de substância pura nas mesmas condições. Também se usa esse conhecimento para separar as diferentes substâncias de uma mistura. 3. No Brasil, a gasolina vendida nos postos é misturada ao álcool combustível, que é mais barato. Já o combustível (etanol) é misturado a uma certa quantidade de água. Os densímetros são calibrados de acordo com a densidade dessas misturas. Se, por exemplo, houver mais água no álcool vendido no posto, ou mais álcool na gasolina, do que permite a legislação brasileira, a medida da densidade indica que a mistura está fora do padrão exigido. 4. Homogêneas: c, d, f. Heterogêneas: a, b, e. 5. A areia não se dissolve na água, portanto, pode ser separada por decantação (se deposita no fundo do recipiente) ou por filtração. A separação da água e do sal dissolvido pode ser feita por destilação ou evaporação. 6. a) A água, porque é a substância depositada no fundo do recipiente e o óleo está acima dela. b) Decantação. 7. Filtração.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

11.29 Velas de filtros.

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ATIVIDADES

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Investigue

84 Você conheceu neste capítulo alguns métodos para separar misturas, como destilação simples, destilação fracionada, catação, decantação, separação magnética, dissolução fracionada seguida de destilação ou evaporação. Agora, no caderno, indique os métodos que podem se aplicar a cada caso. a) Óleo e água. e) Farinha e arroz. b) Sal e areia. f) Limalha de ferro e açúcar. c) Arroz e feijão. g) Água e sal. d) Álcool e água.

1. a) O cesto da máquina de lavar roupa é cheio de furos. Quando ele gira rapidamente, as roupas molhadas são pressionadas contra a parede do cesto e parte da água passa através dos furos. Assim, as roupas secarão mais rapidamente. b) Nos laboratórios de análise de sangue, por exemplo, há um aparelho que gira em alta velocidade e permite a separação das partes do sangue: as hemácias são mais densas e ficam no fundo. A centrifugação pode ser comparada a uma decantação acelerada.

94 Misturou-se um pouco de água salgada com óleo de cozinha. No esquema abaixo, os processos utilizados para a separação dos componentes da mistura estão representados pelas letras A e B. No caderno, identifique quais foram esses processos. água salgada e óleo → A → óleo + água salgada água salgada → B → água + sal

104 As caixas-d’água devem ser limpas periodicamente, pois, com o tempo, forma-se uma camada de lama ou barro no fundo delas. Que processo de separação de misturas ocorre em casos como esses? Justifique sua resposta. 114 Como podemos separar dois líquidos que têm pontos de ebulição diferentes? 124 Escreva no caderno em quais das situações abaixo estão ocorrendo transformações químicas e indique quais são as evidências dessas transformações nas situações indicadas. a) Fusão do ferro. d) Amassamento de uma latinha de suco. b) Queima de um pedaço de papel. e) Bicarbonato de sódio misturado ao vinagre. c) Queda de um objeto no chão. f) Evaporação da água.

2. Resposta pessoal.

Aprendendo com a prática

Investigue

Para separar a mistura de areia e pó de serra, o grupo vai precisar de dois frascos de plástico, água e um coador de café com filtro de papel ou uma colher. Despejando a mistura em um frasco com água, a areia afunda e se deposita no fundo do recipiente e o pó de serra flutua. Remove-se o pó de serra com a colher (pode-se também despejar a água com o pó de serra em um coador de café com filtro de papel) e despeja-se com cuidado a água em outro vidro, separando-a da areia. O que sobrou da água na areia pode ser separado por evaporação.

14 Nas máquinas de lavar roupa, há um momento em que o cesto das roupas gira rapidamente, jogando a mistura de água e roupas para os lados. É o momento da centrifugação. a) Qual é a importância da centrifugação na máquina de lavar roupa? b) Pesquise outras misturas que passam pelo processo de centrifugação durante a separação de seus componentes. Entre os processos de separação que você estudou, qual deles é facilitado pela centrifugação?. 24 Pesquise alguns exemplos nos quais a aplicação dos conhecimentos adquiridos por ciências como a Química melhoraram as condições de vida da humanidade e alguns exemplos nos quais essas aplicações foram utilizadas de maneira inadequada e causaram danos às pessoas e ao meio ambiente. Aprendendo com a prática Escolha um dos itens a seguir para preparar uma mistura. Providencie os materiais indicados e realize o trabalho sob a supervisão do professor. (Esta atividade também pode ser desenvolvida em grupo.)

• • • •

Areia e pó de serra (serragem). Pedrinhas, areia e pequenos fiapos de palha de aço. Fubá e pequenos fiapos de palha de aço. Fiapos de palha de aço e grãos de feijão, arroz e ervilha.

Atenção

Material Instrumentos que você considera necessários para separar os componentes da mistura. Você pode usar, por exemplo, frascos de plástico, água, colher, peneira, ímã, filtro de papel de coar café. Demonstre para os colegas o processo usado na separação da mistura escolhida.

Tenha cuidado ao usar os materiais e peça ajuda ao professor para manusear a areia e o pó de serra.

ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos 8. a) Decantação. b) Dissolução fracionada seguida de destilação ou evaporação. c) Catação ou peneiração. d) Destilação fracionada. e) Peneiração ou catação. f) Separação magnética. g) Destilação simples ou evaporação.

205

Pode-se usar um ímã para separar os fiapos de palha de aço das pedrinhas. A areia pode ser separada das pedrinhas com uma peneira. O ímã também pode ser usado para atrair os fiapos de palha de aço que se encontram misturados ao fubá ou aos grãos de feijão, arroz e ervilha. Posteriormente, a catação permite separar o feijão, a ervilha e o arroz.

9. A: Decantação. B: Destilação. 10.Decantação. Com o tempo, as partículas de lama e barro vão se depositando no fundo da caixa-d’água, formando essa camada de lama. 11. Por destilação fracionada. 12. Houve transformações químicas na queima de um pedaço de papel (evidências: produção de calor e gases) e na mistura de bicarbonato de sódio ao vinagre (evidência: liberação de gás na forma de bolhas). CAPÍTULO 11 - MANUAL DO PROFESSOR

205

OFICINA DE SOLUÇÕES

Orientações didáticas Oficina de soluções Esta seção possibilita aos estudantes reforçar o conceito de mistura e substância e trabalhar com os métodos de separação de sistemas heterogêneos, complementando o trabalho com a habilidade EF06CI03 . Além disso, representa uma oportunidade de os estudantes desenvolverem competências da BNCC como exercitar a curiosidade e recorrerem à abordagem própria das ciências para identificar um problema, levantar e testar hipóteses e criar soluções, compreender conceitos fundamentais e dominar processos de investigação científica e avaliar aplicações e implicações culturais da ciência e de suas tecnologias para propor alternativas aos desafios do mundo contemporâneo.

Tudo junto e misturado

No dia a dia

Olhe ao seu redor: Quantos materiais diferentes você consegue identificar? Você sabe do que eles são constituídos? Esses materiais são compostos de apenas uma substância, ou são misturas de várias delas? Muitos materiais com os quais temos contato no dia a dia são misturas, ou seja, são compostos de diversas substâncias. O leite, por exemplo, parece ser constituído de uma única substância branca e líquida. Mas ele é, na verdade, uma mistura. Isso fica mais visível quando fervemos o leite para produzir manteiga e creme de leite e separamos a gordura dos demais componentes, como a água.

Nesse momento, é interessante pedir aos estudantes que listem diversos sistemas (misturas) do dia a dia, pois além de permitir o reconhecimento de misturas e da presença delas no cotidiano, facilitará o processo de escolha dos métodos de separação e planejamento do aparelho/instrumento.

frutos do cafeeiro

catação

Preparo do cafŽ A planta do café, ou cafeeiro, é um arbusto que produz frutos. Dentro desses frutos estão as sementes, que são os grãos de café que usamos no preparo da bebida. peneiração

Após a colheita, os grãos bons são separados dos ruins, de impurezas, como folhas, galhos, rochas e torrões de terra, por meio da catação. Em seguida, passam por um processo de ventilação, que remove poeira, folhas, areia, etc. Dependendo da finalidade, os grãos ainda podem ser separados pelo tamanho, por meio da peneiração.

206

UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

OFICINA DE SOLUÇÕES

torrefação

Mario Kanno/Arquivo da editora

O que já existe

Da colheita do café ao preparo, os grãos passam por uma série de processos, entre eles processos de separação de misturas.

206

moagem Após os grãos serem torrados (torrefação) a temperaturas entre 150 oC e 230 oC, moinhos mecanizados fazem a moagem deles. O produto da moagem é embalado e está pronto para o consumo. Existem várias maneiras de preparar o café. Em uma delas, água quente e pó de café entram em contato no coador, para que os componentes que dão sabor ao café sejam extraídos para água. O coador também separa o pó da parte líquida por meio do processo de filtração.

processo de embalagem

Respostas da seção Propondo uma solução 1. Resposta pessoal, dada de acordo com o tipo de aparelho desenvolvido por cada grupo. Caso tenham trabalhado na separação de sólidos, é possível que respondam que o aparelho poderá ajudar na separação do feijão de impurezas, como pedras. Caso tenham escolhido a centrifugação, é possível que respondam a secagem de verduras, por exemplo. Caso tenham escolhido a filtração da água, é possível que citem a limpeza de piscinas, a obtenção de água para lavagem de roupas, quintais, etc. É importante alertar os estudantes de que a água visualmente limpa pode não estar adequada ao consumo humano, pois pode conter microrganismos patógenos ou contaminantes químicos, não identificáveis a olho nu. 2. Filtração da água: sólido + líquido. Separação de sólidos: sólido + sólido de diferentes tamanhos. Centrifugação: líquido + líquido de diferentes densidades ou sólido + líquido. 3. Filtração, peneiração e centrifugação. 4. Resposta pessoal de acordo com o aparelho que os estudantes forem construir.

filtração

Mario Kanno/Arquivo da editora

Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si.

Respostas e orientações didáticas Oficina de soluções

Consulte

Propondo uma solução Desenvolva com os colegas um aparelho ou instrumento que separe um tipo de mistura. Escolha um dos temas a seguir. • Filtração: para separar uma mistura de sólidos e líquido; • Separação de sólidos: para separar uma mistura de sólidos; • Centrifugação: para separar uma mistura em que os componentes têm diferentes densidades.

Na prática 1. Como será feita a divisão de tarefas no grupo?

2. O aparelho funcionou conforme o planejado? Com ele é possível separar as misturas da maneira prevista? 3. Quais as dificuldades na execução do projeto? 4. O que vocês aprenderam com essa experiência?

OFICINA DE SOLUÇÕES

Respostas da seção Na prática Respostas pessoais de acordo com o tema escolhido e a experiência pessoal de cada integrante do grupo. 207

CAPÍTULO 11 - MANUAL DO PROFESSOR

207

12 CAPÍTULO

Objetivos do capítulo Neste capítulo, será abordado como tema centralizador o tratamento de água e de esgoto. Além de ser um tema de extrema relevância socioambiental, o estudo dos processos usados nesse tipo de tratamento permite a contextualização dos tipos de separação de misturas. O desenvolvimento da habilidade, portanto, virá acompanhado de uma abordagem fundamental para o desenvolvimento de competências gerais da BNCC que buscam a consciência socioambiental e o consumo responsável.

Tratamento de água e esgoto

Marcos Peron/kino.com.br

Habilidade da BNCC abordada EF06CI03 Selecionar métodos mais adequados para a separação de diferentes sistemas heterogêneos a partir da identificação de processos de separação de materiais (como a produção de sal de cozinha, a destilação de petróleo, entre outros).

Orientações didáticas Sugerimos para a introdução do capítulo que retome com os estudantes a ideia da importância da água para a sobrevivência humana, dos animais, das plantas e dos demais organismos. Pode ser que em determinadas regiões ainda não haja o tratamento de água e isso não seja uma realidade do estudante, porém é fundamental que o estudante reconheça a importância do consumo de água potável para evitar doenças. Infecções veiculadas pela água serão estudadas com mais detalhes no 7o ano. Caso algum estudante não tenha acesso a água potável é aconselhável abordar com bastante cuidado as formas de obtenção de água de qualidade, como a fervura e a filtração. As respostas do boxe A quest‹o Ž... podem ser registradas e revisitadas ao final do estudo do capítulo para verificar o desenvolvimento da habilidade proposta.

12.1 Estação de tratamento de água em Suzano (SP), 2017.

A vida humana, assim como a de todos os seres vivos do planeta, depende da água. Mas as pessoas dependem da água não só pela necessidade biológica: precisam dela para limpar as casas, lavar as roupas e o corpo. E mais: para limpar máquinas nas indústrias, para irrigar plantações, para criar animais, para gerar energia, entre outras atividades. O problema é que muitas dessas atividades comprometem a qualidade da água. Casas e indústrias despejam nos esgotos substâncias que prejudicam nossa saúde e o meio ambiente. Abastecer as casas com água tratada e recolher e tratar o esgoto faz parte do saneamento básico. Veja a figura 12.1. Medidas como essas são fundamentais para evitar diversas doenças e para preservar o ambiente. É aqui que técnicas de separação de misturas, como filtração e decantação, vistas no capítulo anterior, têm grandes impactos socioambientais. 208

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

A questão é... » De onde vem a água que chega às casas? Como e por que ela é tratada? » Para onde vai a água que sai das casas? O que fazer para que essa água não polua o ambiente? » Podemos dar um destino adequado ao esgoto mesmo onde não há estação de tratamento?

Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

Sequência didática No Material Digital do Professor que compõe esta coleção você encontra a sugestão de Sequência Didática 2 do 4o bimestre “Aplicação prática de separação de misturas” que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

208

UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas para A quest‹o Ž... Nos grandes municípios a água é encanada e costuma vir de rios ou represas. A água então passa por estações de tratamento, é levada para grandes reservatórios e só então é distribuída às residências. Na estação de tratamento, as impurezas e os microrganismos são removidos em várias etapas: as partículas finas de areia e argila se juntam pela ação de produtos químicos (floculação) e se depositam (decantação). Segue-se então a filtração, que elimina mais partículas, e a cloração, que elimina os microrganismos. Em muitas residências, no entanto, a água vem de poços e deve passar por tratamentos caseiros, como a fervura e a filtração.

Orientações didáticas

1 Tratamento da água

Luis Moura/Arquivo da editora

Antes de chegar à torneira das casas, a água deve ser submetida a tratamentos que eliminam as impurezas e os microrganismos prejudiciais à saúde. Entram em ação vários processos de separação de misturas, que tornam a água própria para o consumo. A água dos mananciais é levada por canais ou tubulações, chamados de adutoras, para as estações de tratamento de água. Depois de purificada, a água é conduzida para grandes reservatórios e só então é distribuída para as casas. Observe a figura 12.2. reservatório de água da cidade

Durante a abordagem sobre o tratamento da água, questione novamente os estudantes se eles imaginam de onde vem a água antes de chegar às torneiras das residências. Deixe-os à vontade para exporem seus conhecimentos sobre o assunto. Observe se após o bate-papo inicial eles conseguiram elencar algumas maneiras de como a água poderia chegar até as residências. Explique que a partir desse tópico eles vão compreender como a água chega até eles.

Mananciais são corpos de água, como lagos, rios, represas e lençóis de água subterrâneos. Por causa da enorme importância da água para a sociedade e para o meio ambiente, é fundamental proteger os mananciais e a vegetação que os cerca.

manancial

Em seguida, mencione que geralmente a água vem de mananciais, sendo levada por tubulações, chamadas de adutoras, até estações de tratamento de água. Para apresentar o sistema de captação e tratamento de água, utilize a ilustração presente na figura 12.2.

5 A água vai para as residências.

estação de tratamento de água água captada do manancial é levada 1 Apara a estação de tratamento.

A água tratada vai

3 para o reservatório.

12.2 Representação simplificada da captação, tratamento e distribuição de água. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Fonte: elaborado com base em SABESP. Tratamento de água. Disponível em: <http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=47>. Acesso em: 22 jun. 2018.

Caso haja disponibilidade, recursos e o município ou região dispuser de uma estação de tratamento, providencie uma visita monitorada com os estudantes.

Ci•ncia e Hist—ria Os aquedutos romanos

aqueduto romano

saída da água

reservatório canal

ponte do aqueduto

A seção Ciência e História tem como objetivo inserir a ciência dentro de um contexto histórico. Neste caso, ela apresenta como os aquedutos garantiram o abastecimento de água em Roma. Além disso, menciona que os romanos construíam aquedutos nas cidades conquistadas, justificando a presença de aquedutos em locais tão distantes como França, Turquia e Espanha. Utilize as imagens presentes na figura 12.3 para explicar o funcionamento de um aqueduto. Se julgar interessante e houver a possibilidade, o conteúdo desta seção pode ser aprofundado em parceria com o professor de História.

Julian Maldonado/Shutterstock

Ilustranet/Arquivo da editora

Aquedutos são canais que transportam e distribuem a água de nascentes ou rios para as cidades. Muitas civilizações antigas construíram aquedutos, mas foi no Império Romano que eles se multiplicaram. Entre 312 a.C. e 226 d.C., para garantir o abastecimento de Roma, foram construídos onze grandes aquedutos, o maior deles com 90 km de extensão. Eram na maior parte subterrâneos, mas com alguns trechos ao ar livre, sustentados por arcos (figura 12.3). Os romanos também construíam aquedutos nas cidades conquistadas. Por isso, é possível encontrar esses arcos em locais tão distantes como França (antiga Gália), Turquia (antiga Capadócia) e Espanha (reveja a figura 12.3).

cidade

aqueduto moderno saída da água

reservatório

canal

estação de tratamento

cidade

12.3 Representação do funcionamento de aquedutos. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) Na foto, aqueduto de Segóvia, na Espanha, 2017.

Fonte: elaborado com base em BRITANNICA Escola. Aqueduto. Disponível em: <https://escola.britannica.com.br/levels/fundamental/article/ aqueduto/480638>. Acesso em: 20 out. 2018.

Vídeo disponível Tratamento de água e esgoto • CAPÍTULO 12

209

A água que sai das residências pode ir para fossas secas, fossas sépticas ou estações de tratamento de esgoto. O esgoto nunca deve ser despejado no ambiente sem tratamento, porque causa grande impacto ambiental. Nas estações de tratamento, o esgoto passa por grades de metal, que retêm materiais maiores, e por reservatórios onde a areia e outros materiais se depositam. A matéria orgânica é decomposta por bactérias. Sim, nesses casos, as fossas são uma opção.

Assista à videoaula “Separação de misturas realizada em uma Estação de Tratamento de Água” com os estudantes para aprofundar o conteúdo abordado. No Material Digital do Professor, você encontra orientações para o uso desse recurso.

CAPÍTULO 12 - MANUAL DO PROFESSOR

209

Sérgio D

to edi da

sulfato de alumínio e cal tanque de floculação

Acompanhe agora a explicação sobre uma estação de tratamento de água (ETA); siga a figura 12.4, que mostra um esquema simplificado de seu funcionamento.

bomba

ivo

Esta•‹o de tratamento de ‡gua

Utilize a ilustração presente na figura 12.4 para apresentar e explicar cada uma das etapas do tratamento da água. Chame a atenção para a fotografia presente na ampliação referente aos sedimentos depositados ao fundo do tanque de decantação. Caso julgue necessário, retome com os estudantes os métodos de separação de misturas heterogêneas.

otta Jr. /A rq

depósito de cloro e flúor

tanque de decantação

A água recebe cloro e flúor. válvula

Sugerimos que todos os métodos de separação de misturas vistos no capítulo anterior sejam retrabalhados e aplicados em situações práticas, utilizando como exemplo uma estação de tratamento de água. Sugerimos que comece explicando que, durante o processo de coagulação, são adicionados à água produtos químicos, como o sulfato de alumínio, com o objetivo de precipitar compostos que estão em solução. Já no processo de floculação, a água é agitada para que as partículas se choquem e se unam, formando blocos mais pesados que, com o tempo, se depositam no fundo.

filtro de cascalho e areia fonte de água (represa)

água filtrada

A água tratada é bombeada para caixas em locais altos da cidade e depois vai para as casas.

12.4 Etapas pelas quais a água passa em uma estação de tratamento de água. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) Na foto, um pouco de terra depositado na água dentro de um recipiente de vidro ilustra o que acontece no tanque de decantação.

Inicialmente, a água é colocada em tanques, onde recebe sulfato de alumínio e outros produtos que facilitam a união de partículas muito finas de areia, argila e outros materiais. Esse processo, chamado coagulação, é uma preparação para a etapa seguinte. A água então vai para o tanque de floculação, onde é agitada. Com isso, as partículas de sujeira se chocam e se unem, formando blocos mais pesados, que recebem o nome de flocos. Depois a água é transferida para o tanque de decantação, no qual a água fica em repouso. Os flocos que se formaram no tanque anterior se depositam no fundo e formam um tipo de lodo. Desse modo, algumas impurezas sólidas são separadas da água, que segue para o tanque seguinte. O lodo acumulado é bombeado para um canal de esgoto. Na próxima etapa, a água passa por filtros – formados por várias camadas de cascalho (pequenas pedras), areia e carvão – e as partículas que sobraram são retidas. Parte dos microrganismos também fica presa nos filtros. Essa etapa é conhecida como filtração. Em intervalos de tempo de vinte a trinta horas, esses filtros precisam ser lavados, pois ficam entupidos. Na etapa final do tratamento, a água é misturada a produtos que contêm cloro (cloração) e outros que contêm flúor (fluoração). Os produtos com cloro matam os microrganismos que não foram retidos nas etapas anteriores. Já o flúor é importante para a proteção dos dentes da população: ele fortalece a camada externa do dente, chamada esmalte, ajudando a prevenir cáries. (Nem todos os municípios do Brasil recebem água com flúor, chamada de água fluoretada.) Finalmente, a água é levada para os reservatórios e então é distribuída por encanamentos subterrâneos para as casas e os edifícios.

Durante a decantação, o sistema fica em repouso, enquanto as partículas se depositam no fundo do reservatório, formando um tipo de lodo, que será bombeado para um canal de esgoto. O filtro, formado de várias camadas de cascalho, carvão e areia, é responsável por filtrar a água.

Durante todas as etapas, deve-se ter atenção a qualquer manifestação de dúvida dos estudantes, retornado o conteúdo sempre que for necessário. As etapas presentes no tratamento de água apresentam métodos de separação de misturas apresentados no capítulo anterior.

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Fonte: elaborado com base em SABESP. Tratamento de água. Disponível em: <http://site. sabesp.com.br/site/interna/ Default.aspx?secaoId=47>. Acesso em: 22 jun. 2018.

No capítulo anterior, vimos outros exemplos da técnica de decantação. Se achar necessário, reveja o capítulo 11.

No capítulo anterior, vimos outros exemplos da técnica de filtração. Se achar necessário, reveja o capítulo 11.

No 7o ano você vai estudar alguns microrganismos que podem contaminar a água e provocar doenças.

UNIDADE 3 • A matéria e suas transformações

Texto complementar – De que forma os microrganismos podem ajudar na purificação da água? As comunidades urbanas, as indústrias e atividades agrícolas produzem grandes quantidades de esgoto e resíduos químicos. Esses resíduos, quando lançados sem tratamento nos ambientes aquáticos, provocam a poluição. Os microrganismos purificam a água através de processos naturais de reciclagem da matéria orgânica, conseguindo degradar os compostos naturais. Entretanto, a biodegradação pode não ocorrer com a rapidez necessária e os ambientes aquáticos tornam-se anaeróbios (reduzido teor de oxigênio dissolvido) passando a exalar cheiro desagradável, com formação de gás sulfídrico e de outros produtos da atividade microbiana. Quando isso acontece, a fauna, a flora e a microbiota desses ambientes são afetados, podendo resultar na mortandade de peixes. O tratamento de esgotos e efluentes é fundamental para reduzir a poluição aquática. Os microrganismos desempenham um papel importante nos processos de purificação da água, seja no ambiente natural, seja através de processos otimizados pelo homem, como estações

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Luís Moura/Arquivo da editora

Orientações didáticas

Nascente: local onde a água do subsolo chega naturalmente à superfície.

Nos locais em que não existe estação de tratamento, a água é obtida diretamente de rios, lagos, nascentes, represas ou poços. O poço mais comum é o poço raso, que capta água subterrânea das camadas mais próximas da superfície, indo até cerca de 20 m de profundidade, no máximo. Ele deve Como veremos adiante, ser construído no local mais elevado do terreno e longe das fontes de poluição e conas fossas sépticas são taminação – a pelo menos 30 m de distância da fossa séptica. buracos onde as fezes O poço raso deve ter uma estrutura impermeável que fique a pelo menos 90 cm e os resíduos da casa são despejados. acima do solo. Essa estrutura impede a entrada de águas que escorrem pela superfície do solo. Observe a figura 12.5. É preciso também que os primeiros 3 m do poço sejam revestidos internamente para ficarem impermeáveis à água da chuva que se infiltra no solo: além dessa profundidade, a água já passou por um processo natural de filtração ao atravessar o solo. Ainda assim, o poço deve ser desinfetado antes do uso, segundo as recomendações dos órgãos de saúde. Já o poço tubular profundo é mais profundo que o poço comum e capta água de 40 m a 200 m de profundidade. No poço tubular profundo do tipo artesiano, a água jorra espontaneamente sob pressão para a superfície. Veja a figura 12.6. No poço tubular profundo do tipo semiartesiano é necessário um equipamento para bombear a água para a superfície. Esses poços são perfurados com máquinas de empresas especializadas. É importante certificar-se de que a água do poço (ou de outras fontes) não está contaminada por microrganismos ou substâncias tóxicas. Por isso a água deve ser periodicamente submetida a análises em laboratório. É preciso também que toda a água usada na casa (para beber, para lavar frutas e verduras, para lavar louça) seja filtrada e fervida ou tratada com produtos à base de cloro, seguindo as instruções de desinfecção da água que são divulgadas por órgãos de saúde. 12.5 Poço raso em Carambeí (PR), 2018.

Sugerimos que nesse momento mencione que há locais em que não há estação de tratamento da água. É importante, ainda, verificar se essa é a realidade de algum dos estudantes presentes na turma. Após essa menção e análise pode-se explicar que em alguns locais a água é obtida diretamente da fonte, sem passar por nenhum tratamento. Dirceu Portugal/Fotoarena

Quando não há estação de tratamento de água

Em seguida, mencione que a fonte é um poço raso e é o mais comum nesse caso. Antes de apresentar essa estrutura aos estudantes, questione se eles já viram um poço. É provável que alguns deles conheçam, seja por ser comum no seu município ou região, seja por ter visto em sítios e fazendas. Nesse momento, utilize a figura 12.6 para comparar um poço raso e um poço artesiano. É importante chamar a atenção para o fato de que se deve evitar o consumo de água sem tratamento, mas que, se for necessário, ela deve ser fervida e filtrada antes de ser ingerida, pois pode estar contaminada com microrganismos que causam doenças. Se julgar necessário, mencione que a água fervida deve ser resfriada antes do consumo. Questione os estudantes se eles já beberam água de poço e se ela foi fervida antes do consumo. Esta pode ser uma oportunidade adequada para o desenvolvimento de competências gerais e específicas relacionadas aos cuidados com a própria saúde. Comente que, se o solo ou o lençol freático que abastece o poço estiver contaminado, o consumo da água fica comprometido, já que a fervura e a filtração podem não conseguir eliminar todas as impurezas.

poço artesiano

Designua/Shutterstock

poço raso

12.6 Comparação entre poço raso e poço artesiano. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) Tratamento de água e esgoto • CAPÍTULO 12

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de tratamento de esgoto. Os microrganismos executam reações enzimáticas, que constituem etapas imprescindíveis na ciclagem dos elementos na natureza.

Dois tipos de processos microbianos podem ser usados para a remoção da matéria orgânica da água contaminada: o anaeróbico de fermentação, realizado por bactérias anaeróbicas e facultativas, e o aeróbico, feito pelos microrganismos aeróbios que promovem a oxidação da matéria orgânica através da respiração [...] HAGLER, L. C. M. De que forma os microrganismos podem ajudar na purificação da água? Ciência Hoje. Disponível em: <www.cienciahoje.org.br/artigo/de-que-forma-os-microrganismos-podem-ajudar-na-purificacao-da-agua/>. Acesso em: 3 set. 2018.

CAPÍTULO 12 - MANUAL DO PROFESSOR

211

Orientações didáticas

Como acabamos de ver, a água obtida diretamente de rios, lagos, nascentes, represas ou poços deve ser filtrada e fervida. Mas mesmo quem recebe água encanada, que vem de uma estação de tratamento, deve filtrá-la antes de beber porque pode haver contaminação nas caixas-d’água ou infiltração nos canos. É um engano pensar que água transparente e sem cheiro é necessariamente potável. A olho nu, não enxergamos microrganismos causadores de doenças nem produtos tóxicos que podem estar presentes na água. Por isso é importante manter a caixa-d’água em bom estado e limpá-la regularmente, mesmo quando ela armazena água 12.7 A limpeza da caixa-d’água deve ser feita segundo as determinações dos órgãos públicos voltados à proteção e promoção da saúde da população. tratada. Veja a figura 12.7. Há vários tipos de filtros de água domésticos. Alguns são ligados a uma fonte de água (como uma torneira, por exemplo); outros têm velas de filtração que ficam dentro de potes ou talhas de cerâmica ou vidro e precisam ser periodicamente abastecidos com água. Observe a figura 12.8. Em geral os filtros contêm uma estrutura porosa conhecida como vela. Ela retém boa parte dos microrganismos e de outros seres causadores de doenças, como as lombrigas e solitárias, que causam verminoses. Esses seres são chamados de parasitas. Algumas bactérias e os vírus também são chamados parasitas. Por serem muito pequenos, os vírus podem passar pela filtração da vela. Vamos estudar mais sobre esses seres no 7o ano.

Mundo virtual Para mais informações sobre as etapas de limpeza de caixas-d'água, visite o site: <http://site.sabesp.com. br/site/interna/Default.aspx? secaoId=240>. Acesso em: 18 out. 2018.

Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

Sérgio Dotta Jr./Arquivo da editora

Utilize as fotografias de filtros domésticos da figura 12.8 para verificar se os estudantes conhecem esses equipamentos ou se eles usam esses filtros em suas residências. Certifique-se de que eles compreenderam que é indispensável a limpeza periódica desses filtros para garantir seu bom funcionamento. Em seguida, mencione que os filtros domésticos retêm boa parte dos microrganismos e outros seres causadores de doenças, como os vermes (ovos de platelmintos e nematódeos podem contaminar a água, causando verminoses).

12.8 Exemplos de filtros domésticos. (Os elementos representados nas fotografias não estão na mesma proporção.)

212

UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Dirceu Portugal/Fotoarena

Cuide da ‡gua!

As doenças que podem ser adquiridas por contato ou ingestão de água e alimentos contaminados serão estudadas no 7o ano, junto com outros tipos de doenças infecciosas, como aquelas transmitidas por mosquitos. Reforce com os estudantes a importância da higiene pessoal e da necessidade de que toda a população tenha acesso ao tratamento de água e esgoto, explorando o conceito de saneamento básico.

Orientações didáticas Fernando Favoretto/Criar Imagem

Algumas velas têm também carvão ativado em seu interior. Esse material retém odores e parte do cloro adicionado à água durante o tratamento, porque o excesso de cloro pode causar um sabor desagradável. É importante limpar a vela com frequência, esfregando-a somente com uma esponja macia (utilizada exclusivamente para esse fim) e com bastante água corrente, sem usar sabão, detergente, palha de aço, sal, açúcar ou outros produtos que possam desgastá-la. Esse procedimento deve ser realizado pelo menos uma vez por semana ou sempre que a água começar a ser filtrada muito lentamente. Essa lentidão mostra que os resíduos acumulados em volta da vela estão dificultando a filtragem. Se você tiver um filtro desse tipo em sua casa, peça a um adulto para ver como é feita a limpeza. Em certas situações, além da filtragem, a água que será usada para beber ou para lavar alimentos, louças e talheres também precisa ser fervida por 15 minutos ou tratada com produtos à base de cloro (veja a figura 12.9). Esse tratamento é obrigatório quando a água: • não vem de uma estação de tratamento; • não foi analisada por um laboratório; • foi analisada por um laboratório e reprovada para consumo por conter microrganismos; • vem de uma estação de tratamento, mas há algum microrganismo transmitido pela água espalhando-se pela região (casos de epidemias).

12.9 Hipoclorito de sódio é distribuído gratuitamente em locais que não recebem água para o consumo humano advindas de sistemas de abastecimento.

Antes de tratar a água com cloro, é muito importante filtrá-la sempre, pois os ovos de animais que causam verminoses, por exemplo, não são destruídos pelo cloro, mas podem ser removidos pela filtração. Depois da fervura, o recipiente com água deve ficar coberto para evitar contaminação por insetos ou poeira. Antes de beber a água fervida e resfriada, pode-se agitá-la com uma colher para que um pouco de ar se dissolva na água e melhore o gosto dela. A água usada na cozinha também deve ser devidamente higienizada. Isso vale tanto para a água destinada à lavagem de frutas e verduras quanto para a água voltada à limpeza de utensílios e recipientes. Caso se tenha dúvida sobre a procedência ou limpeza da água, deve-se evitar o seu uso.

Quando aumenta muito o número de casos de uma doença em determinado local, dizemos que há uma epidemia. É comum observar, por exemplo, epidemias de dengue no verão e epidemias de gripe no inverno. No 7o ano vamos estudar mais sobre a incidência de doenças na população.

Mundo virtual Cuidados com água para consumo humano http://bvsms.saude.gov.br/bvs/folder/cuidados_agua_consumo_humano_2011.pdf O material, elaborado pelo Ministério da Saúde, apresenta informações e procedimentos necessários para a higienização da água nos casos em que ela não é previamente tratada. Embora não seja o ideal, muitas populações ainda precisam recorrer a esses métodos para poder utilizar a água. Acesso em: 10 out. 2018. Tratamento de água e esgoto • CAPÍTULO 12

Mundo virtual

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Debata com os estudantes quais são os filtros de água que eles possuem em suas residências e quais filtros existem na escola. Estimule-os a pesquisar de que maneira cada filtro de água funciona e comente com os estudantes que o filtro de água de barro, comum em muitas residências no Brasil, é um dos mais eficientes. É importante chamar a atenção deles para a manutenção e limpeza da caixa-d’água, velas e filtros. Mencione que, se não ocorrer a manutenção desses equipamentos, o processo de purificação fica comprometido, o que pode ser prejudicial à saúde. Sugerimos para a complementação desse tópico que sejam discutidas algumas doenças causadas por águas contaminadas, como a hepatite, cólera, ascaridíase e leptospirose. Explique que essas doenças são perigosas e que o tratamento do esgoto recolhido das residências e indústrias e o tratamento da água são de extrema importância para a população. Aproveite a oportunidade para desenvolver com os estudantes a competência específica de agir coletivamente com respeito e determinação, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza para tomar decisões frente a questões científico-tecnológicas e socioambientais e a respeito da saúde individual e coletiva, com base em princípios éticos, democráticos, sustentáveis e solidários. Nesse momento, apresente alternativas para tratar a água. Mencione que o hipoclorito de sódio é distribuído gratuitamente em locais que não recebem água tratada. Uma alternativa é ferver a água por 15 minutos, esperando seu resfriamento antes do consumo, ou do uso para lavar louça, frutas e verduras. Neste momento, pode ser interessante pedir aos estudantes que façam as atividades 1, 2, 3 e 5 do Aplique seus conhecimentos.

Para saber mais sobre as principais doenças de veiculação hídrica e suas prevenções, consulte o material disponibilizado pela empresa de saneamento básico do Estado de Minas Gerais: <http://www.copasa.com.br/media2/PesquisaEscolar/COPASA_ Doen%C3%A7as.pdf>. Acesso em: 26 set. 2018.

CAPÍTULO 12 - MANUAL DO PROFESSOR

213

Orientações didáticas

2 Tratamento do esgoto

Sugerimos que antes de apresentar a estação de tratamento de esgoto, verifique o que os estudantes sabem a respeito desse assunto. Questione-os se no município ou região há coleta e estações de tratamento de esgoto. É provável que em alguns locais do município o saneamento básico seja precário. Incentive os estudantes a compartilharem suas experiências.

A água que foi usada no banheiro, na cozinha e na limpeza deve ser levada embora. Na maioria das residências das grandes cidades, essa água é conduzida por encanamentos – que formam a rede de esgoto – até as estações de tratamento de esgoto (ETE), para então serem despejadas em rios, lagos ou no mar. O mesmo ocorre com a água usada em muitas indústrias e hospitais. Veja a figura 12.10. O tratamento do esgoto é necessário para evitar a poluição e a contaminação da água de rios, lagos e mares por microrganismos e outros organismos causadores de doenças. Muitos desses organismos são transmitidos pelas fezes e pela urina das pessoas. Porém, infelizmente, apenas 55% da população brasileira tem acesso ao tratamento adequado de esgoto (que pode ser fossa séptica ou rede de coleta e estação de tratamento de esgoto), segundo publicação da Agência Nacional de Águas (ANA) de 2017. Delfim Martins/Pulsar Imagens

Nesse momento, é importante que eles consigam diferenciar uma estação de tratamento de água de uma estação de tratamento de esgoto. É necessário que eles compreendam nessa etapa qual é a importância da estação de tratamento de esgoto para a proteção dos corpos de água. Pergunte a eles se essa estação pode gerar aspectos positivos ou negativos para o posterior processo de tratamento da água. Pergunte também se eles conhecem a expressão “esgoto a céu aberto”. Caso julgue necessário, complemente a aula explicando as consequências negativas desse tipo de esgoto.

Para apresentar o processo de tratamento do esgoto doméstico, utilize a figura 12.10. Alerte os estudantes de que o tipo de material que esse esgoto coleta é diferente do tipo de rejeitos liberados por indústrias. Sugerimos que analise com os estudantes cada etapa na imagem da estação de tratamento, sanando possíveis dúvidas apontadas por eles.

Dados publicados em 2017, no Atlas Esgotos: despoluição de bacias hidrográficas, da Agência Nacional de Águas, Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental. Veja a referência completa no final desta página.

12.10 Estação de tratamento de esgoto em Fortaleza (CE), 2018.

Mundo virtual Atlas esgotos – Agência Nacional de Águas (ANA) http://atlasesgotos.ana.gov.br Reúne as principais informações sobre a situação do esgoto sanitário nos 5 570 municípios brasileiros. Acesso em: 22 jun. 2018. Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) http://site.sabesp.com.br Empresa responsável pelo tratamento e abastecimento de água e esgoto no estado de São Paulo. A página contém informações sobre o saneamento básico no estado e disponibiliza uma videoteca com títulos sobre o tratamento da água e do esgoto e a importância da água, entre outros. Acesso em: 22 jun. 2018. Companhia de Saneamento de Minas Gerais (Copasa) www.copasa.com.br/wps/portal/internet/pesquisa-escolar/destaques/material-do-programa-chua Na página da Copasa há materiais do Programa de Educação Sanitária e Ambiental que abordam os temas do tratamento e abastecimento de água e da coleta e tratamento de esgoto. Acesso em: 22 jun. 2018.

214

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Texto complementar – Tratamento de esgotos O tratamento de esgotos consiste na remoção de poluentes e o método a ser utilizado depende das características físicas, químicas e biológicas.

Na Região Metropolitana de São Paulo, o método utilizado nas grandes estações de tratamento é por lodos ativados, onde há uma fase líquida e outra sólida. O método, desenvolvido na Inglaterra em 1914, é amplamente utilizado para tratamento de esgotos domésticos e industriais. O trabalho consiste num sistema no qual uma massa biológica cresce, forma flocos e é continuamente recirculada e colocada em contato com a matéria orgânica sempre com a presença de oxigênio (aeróbio).

214

UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Orientações didáticas

Esta•‹o de tratamento de esgoto

Luis Moura/Arquivo da editora

Vamos conhecer agora o processo de tratamento do esgoto doméstico. Acompanhe as explicações com o auxílio da figura 12.11. Quando o esgoto chega às estações de tratamento, ele passa primeiro por grades de metal, que funcionam como uma peneira, para separar o lixo. Esse material pode ser levado para aterros sanitários. O esgoto passa por reservatórios, no fundo dos quais se deposita o material sólido mais denso que a água – como a terra, a areia e outras partículas. Esse material é removido e levado para outros locais, onde é enterrado. O lodo de matéria orgânica se deposita no fundo do tanque.

cidade

lodo tanque de decantação

rede de esgoto

Grades retêm lixo e outros materiais.

esgoto

São locais construídos especialmente para receber resíduos sólidos, como restos de comida, papel higiênico, fraldas e esponjas de aço usadas. Nos aterros sanitários, o solo é protegido para que não seja contaminado. O lixo é depositado em camadas que são cobertas com terra, para não atrair animais como ratos e baratas. No capítulo 13 você vai saber mais sobre o aterro sanitário.

Após essa breve introdução, sugerimos que seja explorada a imagem da figura 12.11, em que o lodo do esgoto pode ser levado para um biodigestor. Nesse equipamento, bactérias fazem a decomposição da matéria orgânica e produzem um gás, que pode ser usado como combustível.

A fase líquida do esgoto é agitada e aerada para promover a decomposição do resto da matéria orgânica. água de reúso

Terra e areia depositadas são retiradas. lodo caixa de areia

Sugerimos que inicie esse tópico questionando os estudantes se eles sabem o que são biodigestores e para que são usados. Explique como funcionam esses equipamentos para contextualizar o conteúdo. Deixe claro para os estudantes que os biodigestores não são apenas utilizados nas estações de tratamento, mas também são utilizados em outras atividades que geram matéria orgânica a partir de resíduos.

Os esgotos industriais precisam ser submetidos a tratamentos especiais para eliminar outras substâncias tóxicas.

O lodo pode ser tratado e aproveitado em biodigestores para a produção de gás.

Caso seja possível, pode ser interessante a visita guiada a uma estação de tratamento de esgoto. Essa experiência poderá ajudar na contextualização e consolidação dos conceitos, sendo também uma forma importante de desenvolver competências gerais da BNCC, já que os estudantes poderão ter contato com profissionais especialistas da estação de tratamento.

Após o tratamento, o líquido é despejado no rio.

Fonte: elaborado com base em SABESP. Tratamento de esgotos. Disponível em: <http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=49>. Acesso em: 22 jun. 2018.

12.11 Esquema simplificado de estação de tratamento de esgoto. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

A porção líquida do esgoto ainda contém partículas menores de material sólido, que demora mais para decantar. Por isso, o esgoto passa lentamente por outros tanques, no fundo dos quais se forma lodo, rico em matéria orgânica. O lodo do esgoto pode ser levado para um equipamento fechado chamado biodigestor. Veja a figura 12.12. Nesse equipamento, bactérias fazem a decomposição da matéria orgânica e produzem um gás, o metano, que pode ser usado como combustível.

Mundo virtual

Lara Iwanicki/kino.com.br

Para saber mais sobre os modelos de biodigestores e suas aplicações, consulte o artigo da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, disponível no site: <http://erevista.unioeste.br/index. php/actaiguazu/article/view /12528/8708>. Acesso em: 1o out. 2018.

12.12 Biodigestor em Concórdia (SC), 2018. Tratamento de água e esgoto • CAPÍTULO 12

215

O processo é estritamente biológico e aeróbio, no qual o esgoto bruto e o lodo ativado são misturados, agitados e aerados em unidades conhecidas como tanques de aeração. Após este procedimento, o lodo é enviado para o decantador secundário, onde a parte sólida é separada do esgoto tratado. O lodo sedimentado retorna ao tanque de aeração ou é retirado para tratamento específico. No Interior, além das estações convencionais a Sabesp dispõe de lagoas de tratamento. Já no Litoral, as instalações adotam o método de lodos ativados e em algumas cidades há emissários submarino para lançar os esgotos tratados no mar. SABESP. Tratamento de esgoto. Disponível em: <http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=49>. Acesso em: 1o out. 2018.

CAPÍTULO 12 - MANUAL DO PROFESSOR

215

Orientações didáticas

A parte líquida, que ficou acima do lodo, vai para um novo tanque. Nesse tanque a matéria orgânica que ainda está dissolvida na água é atacada por microrganismos, como as bactérias. Na presença de gás oxigênio, as bactérias decompõem a matéria orgânica, produzindo gás carbônico, água e outros compostos. Por isso, para garantir a oxigenação, o líquido é agitado com grandes hélices em um processo chamado de aeração. Se não houver oxigênio suficiente, pode ocorrer um tipo de decomposição que produz gases tóxicos. Depois do tratamento, o esgoto pode ser despejado em rios ou no mar, por exemplo.

Pergunte aos estudantes se eles conhecem algum lugar de seu município ou região em que não há coleta e tratamento de esgoto. Deixe-os à vontade para compartilharem suas experiências, mas fique atento a qualquer expressão de preconceito ou discriminação por parte dos estudantes, estimulando a empatia e o respeito.

Onde não há coleta e tratamento de esgoto

É provável que alguns estudantes vivam em locais com saneamento básico precário ou tenham passado por alguns locais no município onde o esgoto fica exposto. Em seguida, mencione que nesses locais as fossas são uma opção.

Ingeborg Asbach/Arquivo da editora

Antes de apresentar uma fossa, pergunte se eles já viram ou se já tiveram que utilizar uma. Após esse questionamento, utilize a representação esquemática presente na figura 12.13 para explicar como é o funcionamento de uma fossa séptica. Chame a atenção dos estudantes para o fato de que, nas fossas, o esgoto não passa por tratamento. Mas se a construção for adequada, é possível dar esse destino ao esgoto sem comprometer o meio ambiente. Ressalte que os sumidouros devem ficar em locais distantes da fonte de água potável, evitando assim que ela se contamine.

Em locais onde não existe sistema de esgoto, as fossas são uma opção sanitária. Há dois tipos de fossa: a séptica e a seca. A fossa séptica, também chamada de tanque séptico, é um tanque subterrâneo de concreto e impermeável. A parte sólida do esgoto que chega à fossa sofre decomposição por microrganismos e se transforma em um líquido, que é levado por um cano para uma escavação maior, o sumidouro. Veja a figura 12.13. O sumidouro tem paredes de concreto, mas o fundo dele é de terra ou de fragmentos de rochas, para que o líquido se infiltre no solo.

Explique que geralmente, em locais em que não há tratamento de água, também não há tratamento de esgoto, o que requer mais atenção da população que utiliza a água de poços, que pode estar contaminada.

Séptico: refere-se a tudo que contém microrganismos.

paredes de concreto

fossa séptica

sumidouro

fragmentos de rochas Fonte: elaborado com base em SNOHOMISH County Government. Septic Systems. Disponível em: <https://snohomishcountywa.gov/2591/LakeWise-Septic-Systems>. Acesso em: 22 jun. 2018.

12.13 Representação esquemática de fossa séptica e sumidouro. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Tanto a fossa séptica como o sumidouro devem ficar distantes da fonte de água potável (como os poços) para evitar que ela seja contaminada. Antes de construir qualquer sistema para recolher dejetos, deve-se procurar o serviço de saneamento da prefeitura local para saber qual é o tipo mais adequado para a situação. E, caso haja vazamento de esgoto em qualquer local, é necessário avisar imediatamente o Serviço de Água e Esgotos da localidade. A construção, a limpeza periódica e a manutenção da fossa séptica devem ser feitas segundo as recomendações dos órgãos de saúde. 216

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Texto complementar – A substituição da fossa negra A saúde da população brasileira está comprometida devido à falta de água tratada e de esgoto sanitário. De acordo com dados do Ministério da Saúde, cerca de 70% das internações hospitalares no Brasil estão relacionadas a deficiências no saneamento básico. Por conta disso, a Embrapa Instrumentação Agropecuária, com sede em São Carlos, interior de São Paulo, desenvolveu uma fórmula simples e barata de tratar o esgoto doméstico em zonas rurais ou em qualquer região desprovida de saneamento. Trata-se da fossa séptica biodigestora, sistema em que a tubulação dos vasos sanitários é desviada para caixas-d’água de amianto para que os coliformes fecais sejam transformados em adubo orgânico pelo processo de biodigestão. Atualmente, a maioria das propriedades rurais do país trata o esgoto que sai das casas fazendo um buraco no chão, as chamadas fossas negras, onde é acoplado o vaso sanitário. Este sistema muitas vezes contamina o lençol freático, provocando doenças como a diarreia, cólera, hepatite e salmonelose.

216

UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Ilustrações: Luis Moura/Arquivo da editora

As fossas secas são buracos no chão, com 2 m a 3 m de profundidade e 1 m de diâmetro, onde podem ser lançadas as fezes e a urina. O papel higiênico usado também deve ser jogado dentro da fossa. Sobre o buraco, coloca-se um piso de madeira ou de concreto com uma abertura, e sobre esse piso é colocado um assento com tampa. Como abrigo da fossa, deve-se construir uma casa de madeira ou alvenaria. Observe a figura 12.14.

Orientações didáticas Chame a atenção para a diferença entre uma fossa séptica e uma fossa seca. Para isso, utilize a sequência de ilustrações presentes na figura 12.14. Mencione que, diferentemente das fossas sépticas, na fossa seca não há uso de água para dar descarga; os resíduos sofrem decomposição pela ação das bactérias presentes nas fezes, os líquidos se infiltram na terra e os gases saem pela abertura do buraco.

A tampa deve ser mantida fechada para impedir que moscas e outros animais entrem em contato com os resíduos e depois contaminem a água e os alimentos.

terra batida parede

parede piso

tijolos buraco

A fossa seca é construída para armazenar apenas materiais sólidos e pastosos e não é adequada para o recebimento de líquidos. Explique aos estudantes que é necessário que a construção dessas fossas seja em locais um pouco mais distantes das residências ou de algum tipo de fonte de água, pois pode ocorrer a contaminação.

assento de madeira piso de madeira ou concreto

parede tampa

casinha

Sugerimos que, ao final desse tema, recorde com os estudantes os tópicos tratados anteriormente verificando e sanando as dúvidas que possam ter persistido no decorrer do capítulo.

abertura para ventilação e luz

buraco da fossa

Mundo virtual

casinha de madeira ou alvenaria

Para saber mais sobre fossa séptica, biodigestores e os impactos sociais, econômicos e ambientais para a população que reside no campo, consulte o site: <http://www. embrapa.br/busca-de-noti cias/-/noticia/14221866/fos sa-septica-biodigestora-be neficia-57-mil-pessoas-no -campo>. Acesso em: 1o out. 2018.

Fonte: elaborado com base em UFRRJ. Sistema de esgotos: soluções individuais. Disponível em: <www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/esg3.htm>. Acesso em: 22 jun. 2018.

12.14 Esquema de construção de uma fossa seca, também chamada casinha ou privada higiênica. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Nesse sistema, não é usada água para dar descarga. A fossa não pode ser feita em locais em que, ao se cavar o buraco, seja encontrada água. Além disso, é recomendável que fique a pelo menos 30 m de distância de qualquer fonte de água e 1,5 m acima do lençol subterrâneo, para evitar que a água seja contaminada. Dentro da fossa os resíduos sofrem decomposição pela ação das bactérias presentes nas fezes. Os líquidos se infiltram na terra e os gases saem pela abertura do buraco. Para diminuir o mau cheiro, é necessário jogar periodicamente um pouco de terra misturada com cal sobre os resíduos. Depois de alguns anos, quando o buraco estiver quase cheio, ele será tapado com terra, essa fossa será desativada e outra deverá ser construída.

Mundo virtual Serviço Autônomo de Água e Esgoto (SAAE São Carlos) www.saaesaocarlos.com. br/joomla4/ saaeambiental/home.html Animações sobre a água no planeta, fontes de captação e estações de tratamento de água, além de jogos, experimentos e desafios. Acesso em: 22 jun. 2018.

Tratamento de água e esgoto • CAPÍTULO 12

217

[...] O custo para implantação do sistema de fossa biodigestora varia entre R$ 600 e R$ 800, fazendo com que seja possível ter saneamento básico e adubo orgânico ao mesmo tempo na zona rural. Além disso, o produtor rural também poderá ter água de qualidade para o consumo com a instalação da tecnologia. [...] ROMERO, T. A substituição da fossa negra. Agência Fapesp. Disponível em: <http://agencia.fapesp.br/a-substituicao-da-fossa-negra/564/>. Acesso em: 26 set. 2018.

CAPÍTULO 12 - MANUAL DO PROFESSOR

217

ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

1. Decantação e filtração. 2. A coagulação e a floculação são feitas antes da etapa de decantação, porque nelas formam-se partículas grandes e densas que se depositam no fundo do tanque de decantação, formando um tipo de lodo. Dessa forma é mais fácil separar as impurezas sólidas da água. 3. Não. Muitos microrganismos causadores de doenças e diversos produtos tóxicos não são vistos a olho nu, nem dão um cheiro característico à água. 4. a, e. 5. a) Esse tempo é necessário para que as impurezas da água se depositem. O processo é a decantação. b) Esse processo permite separar alguns microrganismos e as partículas de areia e argila que não se depositaram na etapa anterior. O processo é a filtração. c) São produtos que contêm cloro, que mata muitos microrganismos, e flúor, importante na prevenção às cáries.

Aplique seus conhecimentos

1 Quais são os principais métodos de separação de misturas utilizados em uma estação de tratamento de água? 2 Nas estações de tratamento, a água passa por alguns processos, como a coagulação e a floculação. Esses processos são realizados antes de qual etapa do tratamento? Por quê? 3 Se uma amostra de água é transparente e sem cheiro, ela pode ser considerada potável? Explique. 4 Com base no que você estudou sobre água e esgoto, indique as afirmativas verdadeiras no caderno. a) A água de um poço deve ser analisada por um laboratório, que vai verificar sua qualidade. b) Simples buracos no chão onde se lançam fezes e urina são chamados de fossas sépticas. c) Se a água que chega às casas for de boa qualidade, não é necessário filtrá-la. d) A água retirada de rios e poços não precisa ser filtrada. e) A fervura da água por tempo adequado ou o uso de produtos à base de cloro destroem muitos organismos causadores de doenças. f) Ao contrário da fossa seca, a fossa séptica não precisa ficar distante da fonte de água potável. 5 Veja um esquema simplificado de uma estação de tratamento de água e depois responda às questões.

KLN Artes Gráficas/Arquivo da editora

12.15 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.

a) Por que a água deve ficar algumas horas no tanque 2? Como se chama esse processo? b) No tanque 3, a água passa por camadas de cascalho e areia. Qual é o nome desse processo e qual é a utilidade dele? c) No trecho 4, a água recebe alguns produtos químicos. O que esses produtos contêm e qual é a função deles?

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

ATIVIDADES

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

Luis Moura/Arquivo da editora

6 Veja um esquema simplificado de uma estação de tratamento de esgoto e depois responda às questões. cidade

6. a) A mistura é composta por líquidos que formam o esgoto e pelo lixo, material sólido que fica retido. O lixo deve ser encaminhado para aterros sanitários, já que não pode ser tratado junto com a parte líquida. b) Por ser rico em matéria orgânica, o lodo pode ser aproveitado como adubo ou na produção de gás. 7. O recipiente pode estar vazio: nesse caso, é necessário colocar mais água na parte de cima. A vela do filtro pode estar suja e a água não passa pelos poros: nesse caso, deve-se limpar a vela. 8. a ) Os coliformes fecais chegam até a água por meio do despejo de esgoto que não foi adequadamente tratado. b) Quanto maior o volume de coliformes fecais, mais contaminada por detritos e por microrganismos causadores de doenças será a água. 9 . Se a água usada para beber não for encanada, ela deve ser fervida e/ou tratada com produtos que contenham o elemento cloro.

esgoto

4 5

12.16 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.

a) Na etapa 1 do tratamento do esgoto ocorre um tipo de separação de mistura heterogênea. Cite os principais componentes dessa mistura e proponha um destino para o material retido. b) Proponha uma solução para aproveitar o lodo que sai pelo encanamento indicado pelo número 4.

7 Imagine que sua residência seja abastecida por uma rede de água tratada. Ainda assim, é recomendável utilizar um filtro, como os que aparecem na figura 12.8, vista anteriormente. O que pode estar acontecendo se o filtro não estiver liberando água? Proponha soluções para resolver os possíveis problemas.

8 Coliformes fecais são bactérias encontradas geralmente no intestino humano. A quantidade de coliformes fecais na água das praias costuma ser medida e classificada da seguinte forma: • EXCELENTE – máximo de 250 coliformes fecais em 100 mL de água do mar; • MUITO BOA – máximo de 500 em 100 mL; • SATISFATÓRIA – máximo de 1000 em 100 mL; • IMPRÓPRIA – acima de 1000 em 100 mL. a) Como os coliformes fecais chegam até a água? b) Por que esses coliformes podem ser usados como indicador da qualidade da água?

9 Que cuidados devem ser tomados quando se usa água não encanada para beber? ATIVIDADES

219

CAPÍTULO 12 - MANUAL DO PROFESSOR

219

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos

10 Observe na tabela abaixo os dados referentes ao ano de 2016. Saneamento básico no Brasil em 2016 Região

10.a) 51,9% b) Porque o consumo de água de qualidade é fundamental para garantir a saúde das pessoas. A coleta e tratamento do esgoto produzido também são fundamentais porque evitam a contaminação dos mananciais, de onde é retirada a água para o consumo. c) Resposta pessoal. 11. Porque, como muitas doenças são transmitidas por água e esgoto não tratados, o investimento em saneamento básico vai diminuir o gasto com internações e tratamentos médicos.

220

UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Municípios atendidos pela rede de coleta de esgoto

Norte

55,4%

10,5%

Nordeste

73,6 %

26,8%

Sudeste

91,2%

78,6%

Sul

89,4%

42,5%

Centro-Oeste

89,7%

51,5%

83,3%

51,9%

Brasil 12.17

Fonte: BRASIL. Ministério das Cidades. Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental. Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS): diagnóstico dos serviços de água e esgotos – 2016. Brasília: SNSA/MCIDADES, 2018. Disponível em: <http://snis.gov.br/diagnostico-agua-e-esgotos/diagnostico-ae-2016>. Acesso em: 22 jun. 2018.

a) Em 2016, qual era a porcentagem de municípios atendidos pela rede de coleta de esgoto no Brasil? b) A Lei n. 11 445, de 2007, ficou conhecida como Lei do Saneamento Básico. Por que leis como essas são importantes para garantir a saúde da população? c) Qual é a porcentagem de casas atendidas pela rede de distribuição de água e de coleta de esgoto em seu município?

11 Por que a falta de água potável e de esgoto tratado facilita a transmissão de doenças? Trabalho em equipe

Trabalho em equipe As atividades do Trabalho em equipe propõem pesquisas sobre o abastecimento e o tratamento de água e o destino do esgoto no município em que os estudantes vivem. A elaboração das pesquisas estimula a tomada de consciência sobre os possíveis problemas de saneamento básico onde está inserida a população em que o estudante reside. O trabalho em grupo contribui para o desenvolvimento da competência específica das Ciências da Natureza que propõe a construção de argumentos com base em dados, evidências e informações confiáveis e negociar e defender ideias e pontos de vista que promovam a consciência socioambiental e o respeito a si próprio e ao outro, acolhendo e valorizando a diversidade de indivíduos e de grupos sociais, sem preconceitos de qualquer natureza. 1. Essa campanha pretende estimular a criatividade do estudante e sua preocupação em relação a questões importantes para a sociedade, como o desperdício de água. 2. Respostas dependentes do município em que moram e da pesquisa dos estudantes. 3. O resultado das pesquisas vai depender das condições de abastecimento de água e tratamento de esgoto no município em que os estudantes vivem.

Municípios atendidos pela rede de distribuição de água

1 Elaborem uma campanha para mostrar a importância da água para os seres humanos e a importância de combater o desperdício de água em casa, na escola e no trabalho. 2 Procurem saber como é o abastecimento de água no município em que vocês moram. Há estação de tratamento de água? Onde fica? Como é esse tratamento? 3 Pesquisem o destino do esgoto na cidade em que vocês moram. Há estação de tratamento? Onde ela está localizada? Como é esse tratamento? Ao final das pesquisas, procurem saber se na região da escola existe alguma instituição educacional ou de pesquisa que trabalhe com algum dos temas sugeridos ou que mantenha uma exposição sobre esses assuntos. Verifiquem se é possível visitar o local. Como opção, acessem sites de universidades, museus, etc. que tratem desses temas ou que disponibilizem uma exposição virtual sobre eles. Investigue Faça uma pesquisa sobre o item a seguir. Você pode pesquisar em livros, revistas, sites, etc. Preste atenção se o conteúdo vem de uma fonte confiável, como universidades ou outros centros de pesquisa. Use suas próprias palavras para elaborar a resposta. ¥ A água não serve apenas para beber ou para uso doméstico. Pesquise a importância da água em várias áreas: na indústria, na geração de energia, na agricultura. Pesquise também em qual dessas áreas, em geral, ocorre o uso de maior quantidade de água. Depois redija um texto sobre os diversos usos da água.

220

ATIVIDADES

Investigue O estudante deverá demonstrar que a água pode ser usada na produção de medicamentos e de vários produtos industriais, na irrigação, como geradora de energia elétrica nas usinas hidrelétricas, etc. O maior uso de água ocorre na agricultura: a irrigação consome, em média, quase 70% de toda a água consumida no planeta.

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Aprendendo com a prática

Aprendendo com a prática Esta atividade deve ser feita em grupo. Material

A atividade do Aprendendo com a prática propõe a construção de um filtro de água. Essa atividade pode ser útil para tornar mais concreto e lúdico o conteúdo abordado sobre a etapa de filtração da água em uma estação de tratamento.

• Uma garrafa de plástico transparente de 2 L ou 1,5 L com o fundo cortado (peçam a um adulto que a corte para vocês) • Um chumaço de algodão (o suficiente para fechar o gargalo da garrafa) • Areia grossa e pedrinhas (cascalho ou pedras de brita pequenas) • Em torno de 1 L de água misturada com um pouco de solo ou areia em uma garrafa com tampa • Carvão em pó • Par de luvas

Atividades práticas como esta também contribuem para o desenvolvimento da competência específica relacionada à compreensão de conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza, bem como dominar processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a continuar aprendendo e colaborar para uma sociedade justa, democrática e inclusiva.

Procedimento

1. Ponham o chumaço de algodão bem apertado no gargalo da garrafa.

Ilustranet/Arquivo da editora

2. Apoiem o gargalo (de cabeça para baixo) sobre a boca de um copo grande ou sobre a outra parte da garrafa que foi cortada, como mostra a figura 12.18.

4. a ) Filtração. Partículas de areia e argila e parte dos microrganismos ficam presos no filtro. b) A cloração. Ela é importante para matar muitos microrganismos que podem provocar doenças. 12.18 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.

3. Utilizando as luvas, ponham uma camada de areia dentro da garrafa, sobre o algodão, e depois uma camada de carvão em pó, sobre a areia. Coloquem mais uma camada de areia e, sobre ela, as pedrinhas. Cada camada pode ter cerca de 3 cm de espessura. 4. Derramem com cuidado a água suja na garrafa e observem a cor da água que cai no recipiente abaixo. Agora respondam: a) Nas estações de tratamento de água há uma etapa semelhante à que houve nesse experimento. Como se chama essa etapa? O que acontece nela? b) Nas estações de tratamento de água, após a água passar pela filtração, qual é a etapa final do tratamento? Por que ela é importante?

Atenção A água que resultou da atividade ao final não pode ser bebida, pois não está convenientemente tratada. Separe os materiais recicláveis, como copos descartáveis e garrafas plásticas. Os recipientes de vidro podem ser lavados com cuidado e reutilizados para outras atividades práticas. Aproveitem a água da atividade para regar plantas.

ATIVIDADES

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CAPÍTULO 12 - MANUAL DO PROFESSOR

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13 CAPÍTULO

Neste capítulo, serão estudados alguns produtos criados pelo ser humano: os materiais sintéticos. Serão discutidos materiais, medicamentos, plásticos, defensivos agrícolas e algumas consequências socioambientais dessa produção. Também será explorado o uso de tecnologias na produção de alimentos, analisando aspectos positivos e negativos desse uso para o meio ambiente e para a sociedade. Para finalizar, será abordada a questão dos resíduos sólidos, seus impactos ambientais e possíveis destinos alternativos menos danosos ao ambiente.

Materiais sintéticos e os resíduos sólidos Pete Oxford/Minden Pictures/Getty Images

Objetivos do capítulo

Habilidade da BNCC abordada EF06CI04 Associar a produção de medicamentos e outros materiais sintéticos ao desenvolvimento científico e tecnológico, reconhecendo benefícios e avaliando impactos socioambientais.

Orientações didáticas

A questão é...

Sugerimos iniciar o capítulo com as seguintes questões aos estudantes: “Como as pilhas e baterias facilitam a nossa vida? Quais podem ser os problemas do uso desses produtos para o ambiente?”, “Por que cada vez mais pessoas levam ao supermercado as próprias sacolas — de pano ou outro material —, evitando, assim, o uso dos saquinhos plásticos?”, “Qual o problema de jogar lixo no chão?”. Com esses questionamentos rápidos pretende-se levar os estudantes a uma reflexão sobre seus hábitos de consumo. Durante a leitura da imagem 13.1, chame a atenção para a grande quantidade de material plástico presente no fundo do oceano. Esclareça que esse é um dos materiais sintéticos produzidos pelo ser humano para dar mais conforto e comodidade a tarefas do dia a dia em sociedade.

» Você sabe o que é um material sintético?

13.1 Lixo contendo materiais plásticos em recife de coral localizado nas Pequenas Ilhas da Sonda, na Indonésia, 2016.

Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas.

Você conhece a expressão “faca de dois gumes”? Uma faca desse tipo tem uma lâmina que corta dos dois lados. Por isso, essa expressão é usada em situações em que um fato pode representar tanto aspectos positivos quanto negativos. O desenvolvimento tecnológico, por exemplo, pode ser associado a essa expres são. Com o auxílio da ciência e da tecnologia, o ser humano desenvolveu uma infinida de de produtos e processos que, por um lado, melhoram as condições de vida da po pulação e, por outro lado, geram problemas que afetam o ambiente e a saúde huma na e a de outros seres vivos. Um dos maiores problemas que enfrentamos hoje é a enorme geração de resí duos sólidos, como embalagens. Para se ter uma ideia, cerca de 8 milhões de tonela das de lixo plástico são lançadas nos oceanos por ano. Veja a figura 13.1. 222

» Cite exemplos de objetos feitos de plástico, ou que tenham plástico em sua composição. Quais são as consequências do descarte inadequado desses objetos no ambiente? » Para onde vai o lixo recolhido das casas e das indústrias? » Que medidas podemos tomar para diminuir o volume de plásticos e outros materiais sintéticos no lixo?

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Sequência didática No Material Digital do Professor, que compõe esta coleção, você encontra a sugestão de Sequência Didática 3 do 4o bimestre “Tecnologia na fabricação de medicamentos” que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Respostas para A quest‹o Ž... Um material sintético é um material artificial produzido em laboratórios ou indústrias a partir da transformação de materiais naturais. Alguns exemplos de objetos feitos de plástico: garrafa PET, eletrodomésticos, eletrônicos, brinquedos, etc. Objetos de plástico demoram muito tempo para se decompor e se acumulam, poluindo os ambientes.

No Brasil, em muitos casos, o lixo recolhido das casas vai para o lixão (que não é o destino mais adequado) ou para o aterro sanitário; pode também ser incinerado (no caso do lixo hospitalar, por exemplo), virar adubo ou ter uma parte reciclada. O volume de materiais sintéticos que vai para o lixo pode ser reduzido com a reciclagem, com a substituição de produtos descartáveis por produtos duráveis e com a reutilização dos produtos.

Orientações didáticas

1 Os materiais sintéticos

Além de nos ajudar a compreender o mundo, a atividade científica influencia no desenvolvimento de diversas tecnologias, como ferramentas, máquinas e novos materiais.

Sergio Dotta Jr./Arquivo da editora

Fernando Favoretto/Criar Imagem

Cada vez mais, o desenvolvimento científico e a tecnologia vêm alterando nossa vida e o ambiente de maneira positiva. Mas será que é apenas isso? Por exemplo: se, por um lado, são desenvolvidos medicamentos que previnem doenças, por outro, estão sendo criados resíduos que poluem o ambiente, como veremos adiante. Uma das aplicações tecnológicas que vem causando profundas mudanças sociais e ambientais é a produção de materiais ou substâncias sintéticas, como os plásticos. Um material sintético é produzido em laboratórios e indústrias a partir da transformação de materiais naturais, como o petróleo. Por resultar de muitas transformações, o material sintético geralmente é muito diferente das substâncias naturais originais. O algodão, extraído de plantas, é um exemplo de material natural usado para a confecção de roupas. No entanto, atualmente muitas roupas são feitas de poliés ter, um material sintético fabricado a partir de compostos obtidos do petróleo. Veja a figura 13.2.

Antes de iniciar o desenvolvimento do conteúdo desta página, verifique os conhecimentos prévios dos estudantes sobre materiais sintéticos. Durante a abordagem desse assunto, peça a eles que analisem alguns objetos presentes em sala de aula, como mochilas, estojos, lápis, apagador, etc. Em seguida, faça a leitura conjunta das fotografias presentes na figura 13.2, propondo que eles verifiquem as etiquetas ou rótulos presentes nos materiais, como nas camisetas dos colegas, nos tênis, nas mochilas, nos estojos, etc. Auxilie-os nesse processo, orientando-os a fazer registros em seus cadernos para que esses dados possam ser analisados posteriormente.

Nesse momento, de acordo com a habilidade EF06CI04 , sugerimos que esclareça a diferença entre um material sintético – desenvolvido em laboratório – e um material natural ou matéria-prima – que são retirados da natureza. Explique que os materiais sintéticos são aqueles que apresentam matérias-primas naturais, mas sofrem muitas transformações até o produto final. Peça aos estudantes que reflitam sobre quais são as possíveis consequências da produção e uso desses materiais para o meio ambiente.

A borracha natural é feita a partir do látex produzido pela seringueira, uma árvore nativa do Brasil. Veja a figura 13.3. Ao látex são adicionados alguns produtos para que a borracha fique mais dura e elástica. Com essa matériaprima são fabricados, por exemplo, brinquedos, luvas de borracha, utensílios de cozinha, preservativos (“cami sinhas”) e pneus. Já a borracha sintética é feita por meio de um processo industrial, a partir de derivados do petróleo. Durante esse processo são adiciona dos ingredientes que mudam a cor, o cheiro ou a textura do material conforme o produto que será fabricado.

Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo

13.2 À esquerda, etiqueta de uma roupa de algodão, um material natural extraído de plantas. À direita, etiqueta de uma roupa de poliéster, um material sintético.

Discuta a origem da borracha natural a partir do látex produzido pela seringueira, uma árvore nativa do Brasil. Explique que alguns materiais são compostos pela borracha natural, como luvas cirúrgicas, pneus de automóveis, etc. Chame a atenção para a figura 13.3 para explicar como ocorre o processo de extração do látex na natureza.

13.3 Extração de látex da seringueira (a árvore pode atingir 30 m de altura), na cidade de Mirandópolis (SP), 2013. Materiais sintéticos e os resíduos sólidos • CAPÍTULO 13

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Texto complementar – Ciclo econômico da borracha – seringueira Hevea brasiliensis (HBK) M. ARG. O ciclo da borracha foi um importante momento da história econômica e social do Brasil. [...] A borracha natural começou a ser extraída para exportação em 1827, como matéria-prima, e em 1840, Charles Goodyear criou o processo de vulcanização, que mais tarde viabilizou a produção de pneus. Com isso, houve um estímulo para a exportação da borracha natural, produzida em seringais da região amazônica. A imigração,

Caso julgue interessante, elabore uma aula interdisciplinar em conjunto com o professor de História, solicitando que ele apresente rapidamente o contexto histórico da extração da borracha no Brasil e as principais consequências ambientais e econômicas dessa extração.

em 1830, tornou-se presente, modificando o número de habitantes de Manaus que, após um período de intenso desenvolvimento, que durou cerca de 50 anos, chegou a 47.000 pessoas. Seu marco ocorreu na região amazônica, proporcionando a expansão da colonização. Tal fato acarretou grandes transformações socioculturais, formando vilas e povoados, na beira de rios, que depois se transformaram em cidades. [...]

D’AGOSTINI, S. et al. Ciclo econômico da borracha – seringueira Hevea brasiliensis (HBK) M. ARG. Páginas do Inst. Biol., São Paulo, v. 9, n. 1, p. 6-14, jan./jun. 2013. Disponível em: <http://www.biologico.sp.gov.br/uploads/docs/pag/v9_1/dagostini3.pdf>. Acesso em: 1o out. 2018. CAPÍTULO 13 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Os pl‡sticos

Ao apresentar os plásticos aos estudantes, peça a eles que reflitam sobre os objetos presentes no cotidiano. Oriente-os a anotar no caderno quais são produzidos a partir de plástico. É provável que eles citem alguns tipos de aparelhos eletrônicos, partes de um automóvel e brinquedos, por exemplo.

Repare nos objetos à sua volta. Quantos deles têm partes feitas de plástico? Você provavelmente identificou muitos objetos que contêm plástico em sua composição: brinquedos, garrafas, utensílios domés ticos, encanamentos, fios, embalagens, roupas, peças de apare lhos eletrônicos e de eletrodomésticos, etc. Os plásticos estão presentes nos mais variados ambientes: residências, escolas, hospitais, comér cio, etc. Veja a figura 13.4.

Ilustranet/Arquivo da editora

Em seguida, verifique se eles conseguem elencar alguns motivos que levaram ao acúmulo de tantos resíduos plásticos no ambiente. Pergunte se eles estão acostumados a consumir bebidas de embalagens plásticas, como garrafas. Então verifique se os estudantes sabem qual o destino dado a essas embalagens depois de seu uso. O importante, nesse momento, é que os estudantes reflitam sobre suas ações e como elas têm participação nos impactos ambientais.

13.4 Exemplos de objetos de plástico. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.)

Os plásticos são materiais sintéticos feitos a partir de derivados de petróleo. O uso desses materiais é vantajoso em determinadas situações, pois são resis tentes, podem ser facilmente moldados (o termo “plástico” vem do grego plastikós, que significa “adequado à moldagem”) e costumam ser mais baratos que outros materiais, como o vidro, o metal, etc. Além disso, objetos feitos de plástico costu mam ser mais leves, o que facilita o manuseio e o transporte. Equipamentos ele trônicos portáteis, como tablets e notebooks, por exemplo, são montados a partir de diversas peças plásticas. A desvantagem do plástico, no entanto, é que esse material representa um grave problema ambiental. A maior parte dos plásticos não é biodegradável, portanto, não pode ser decomposta por bactérias e fungos. Como vimos no capítulo 2, bactérias e fungos são seres decompositores. Eles se alimentam de restos ou das fezes de seres vivos. Materiais não biodegradáveis não sofrem a ação de decompositores e por isso se acumulam na natureza. Esses materiais demoram centenas de anos para se des fazer, pela ação da chuva e do vento, por exemplo. Pedaços de plástico podem se espalhar pelo ambiente e ser ingeridos por animais que os confundem com alimento. Quando isso acontece, muitos animais acabam morrendo; em outros casos, o plástico se acumula no corpo deles e acaba sendo transferido ao longo das cadeias alimentares, o que pode causar danos à saúde dos seres vivos. O uso do plástico se tornou muito comum e esse material passou a ser usado para fabricar objetos descartáveis, de vida útil curta, como é o caso de canudos, saco las, embalagens de produtos de limpeza, higiene e alimentos. Após o descarte, se esse material não tiver destino correto, ele acabará poluindo o ambiente.

É importante que eles percebam que quase tudo que nos cerca tem componentes de plástico. Em seguida, verifique se eles são capazes de reconhecer o plástico como um material sintético derivado do petróleo.

Caso julgue interessante, proponha uma pesquisa sobre os problemas ambientais causados pelos plásticos na natureza. Após a pesquisa, peça aos estudantes que, durante uma semana, se possível, contabilizem as sacolas e embalagens plásticas encontradas em suas casas, trabalhando, desta maneira, a conscientização de que hábitos de consumo estão diretamente atrelados ao aumento de descarte de plástico.

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Os alimentos são embalados com plástico para evitar sujeira e possíveis contaminações. Por isso, as embalagens plásticas também podem fazer com que os alimentos durem mais.

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Texto complementar – História da resina PET O Poli (Tereftalato de Etileno), ou simplesmente PET, é um polímero termoplástico da família dos poliésteres. Embora seja muito conhecido hoje através das garrafas plásticas, o material iniciou sua trajetória na indústria têxtil. A primeira amostra da resina foi desenvolvida pelos ingleses Whinfield e Dickson, em 1941. Após a Segunda Grande Guerra, o desabastecimento afetou - também - a Indústria têxtil da época, ainda baseada em fibras como algodão, linho, lã, entre outras. Assim, as pesquisas que levaram à produção em larga escala do poliéster começaram logo após a Segunda Grande Guerra nos EUA e Europa e baseavam-se nas aplicações têxteis. A ideia era criar alternativas viáveis para as fibras até então usadas, cujos campos estavam destruídos pela guerra.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Um tipo de plástico com amplo uso em embalagens, principalmente nas de refrigerantes, é o PET (a sigla vem do nome químico desse plástico, o politereftalato de etileno). Uma das vantagens desse plástico é que ele pode ser reciclado: depois de triturado, lavado e submetido a secagem, ele pode ser usado para fabricar novos produtos de plástico. Você já observou o símbolo da reciclagem estampado em embalagens? Ele indica que o material que compõe a embalagem pode ser reciclado. Veja a figura 13.5. Lu ka s

Orientações didáticas Antes de iniciar o desenvolvimento do conteúdo desta página, faça alguns questionamentos aos estudantes para que eles se identifiquem com o objeto de estudo do capítulo: “O que significa a sigla PET?”, “Para que esse tipo de material é usado?”, “Como descartar corretamente embalagens PET?”.

Vamos saber mais sobre reciclagem adiante, neste cap’tulo.

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DenisMArt/Shutterstock

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Em seguida, explique que PET é a abreviação do nome químico do plástico que compõe a maioria das garrafas: o politereftalato de etileno. Se achar interessante, utilize o Texto complementar História da resina PET. Mencione que a vantagem desse plástico em relação aos demais é que ele pode ser reciclado, ou seja, transformado, dando origem a novos produtos.

13.5 Símbolo de reciclagem em garrafa PET. Embora seja reciclável, o plástico usado para fazer garrafas também pode acabar poluindo o ambiente se não for descartado da maneira correta.

Para saber mais Cop rid/S

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Tipos de plástico

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Em seguida, chame a atenção para a ampliação presente na figura 13.5, explicando que o símbolo na garrafa de água indica que o plástico é reciclável.

13.6 Formas de gelo costumam ser fabricadas com material termoplástico.

Esclareça, no entanto, que, mesmo que um material seja reciclável, ele traz impactos ambientais em sua produção e é especialmente nocivo quando descartado de forma inadequada.

Suradech Prapairat/Shutterstock

[...] Os plásticos são divididos em dois grupos diferentes: os termoplásticos e os termorrígidos. Esta classificação se baseia nas características de fusão desses materiais. Os termoplásticos podem ser aquecidos e moldados; quando reaquecidos, eles amolecem e podem ser moldados novamente. Este ciclo reversível de amolecimento e endurecimento é o que permite a reciclagem, uma vez que o processo pode ser repetido numerosas vezes. A maioria dos plásticos é de termoplásticos. [...] Já os plásticos termorrígidos (ou termofixos) podem ser moldados apenas uma única vez. Depois de moldados o reaquecimento poderá provocar a decomposição do material, e não sua fusão. Por este motivo, a reciclagem é muito difícil. Quando comparados aos termoplásticos eles apresentam maior estabilidade dimensional, mantêm suas propriedades em uma mais larga faixa de temperaturas, são mais resistentes aos solventes e muito convenientes para usos externos. [...] Os plásticos são muito diferentes entre si, mas todos têm algumas características em comum: podem ser muito resistentes a agentes químicos presentes nos produtos de limpeza doméstica; podem ser leves e possuem graus variáveis de resistência; podem ser processados de diversas formas para produzir fibras finíssimas ou objetos complexos (de garrafas a componentes de carros e adesivos); são materiais que, com diferentes aditivos e cores, podem ser usados em um sem número de aplicações, para reproduzir as características de materiais como algodão, seda e fibras de lã, porcelana e mármore, filmes flexíveis e isolantes térmicos para prédios. Os polímeros são normalmente produzidos a partir de petróleo, mas alguns podem ser produzidos a partir de gás natural ou carvão. [...]

Pergunte se eles sabem identificar quando um material é reciclável. Deixe-os à vontade para exporem seus conhecimentos. Assim, há a promoção da articulação das perguntas ao contexto de vida dos estudantes com o intuito de mobilizar seus conhecimentos prévios.

13.7 Capacetes são produzidos com plásticos termorrígidos.

MENDA, M. Plásticos. Conselho Regional de Química – IV Região. Disponível em: <https://www.crq4.org.br/quimicaviva_plasticos>. Acesso em: 2 out. 2018.

Materiais sintéticos e os resíduos sólidos • CAPÍTULO 13

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O poliéster apresentou-se como um excelente substituto para o algodão – função que cumpre muito bem até hoje, inclusive a partir das garrafas recicladas. [...] O PET chegou ao Brasil em 1988 e seguiu uma trajetória semelhante ao resto do mundo, sendo utilizado primeiramente na indústria têxtil. Apenas a partir de 1993 passou a ter forte expressão no mercado de embalagens, notadamente para os refrigerantes. Atualmente o PET está presente nos mais diversos produtos. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DO PET. História. Disponível em: <http://www.abipet.org.br/index.html?method=mostrarInstitucional&id=46>. Acesso em: 27 set. 2018.

CAPÍTULO 13 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Ciência e ambiente

A seção Ciência e ambiente tem como objetivo apresentar a ciência no contexto ambiental. Durante o desenvolvimento da seção é importante que os estudantes reflitam sobre suas ações e os impactos que elas podem causar ao meio ambiente. Ressaltamos aqui a geração de resíduos sólidos como um dos impactos socioambientais da produção de materiais sintéticos, reforçando um dos aspectos da habilidade EF06CI04 .

Um oceano de plástico As embalagens plásticas podem garantir às pessoas acesso à água limpa, por exemplo. O problema do consumo de água engarrafada é o descarte do plástico, porque a maior parte desse material não costuma ser reciclada. Essas embalagens vão parar em aterros sanitários e lixões, ou no oceano. Veja a figura 13.8. Calculase que cerca de 90% do lixo flutuante nos oceanos seja formado por materiais plásticos. Se continuar aumentando o descarte incorreto de resíduos plásticos, como garrafas, sacolas e outros objetos feitos desse material, estimase que em 2050 haverá nos oceanos uma massa maior de plástico do que de peixes. Além disso, devido ao acúmulo desse material nos organismos, é provável que 99% das aves marinhas terão consumido restos de plástico. Para evitar a chegada do plástico no ambiente marinho, é preciso melhorar o sistema de tratamento do lixo, aumen tando a reciclagem e dando o destino adequado a cada material, e adotar medidas para reduzir a produção e o consumo de plástico. Além disso, as empresas devem substituir suas embalagens plásticas por outros materiais e os consumi dores devem rever seus hábitos. O que cada um de nós pode fazer para reduzir o consumo de objetos de plástico? Vale a pena refletir sobre essa questão e agir.

Após a roda de conversa, solicite aos estudantes que anotem no caderno quais foram os aspectos negativos e positivos gerados pela produção de plástico. Questione se hoje o ser humano poderia viver sem esses materiais compostos de plástico e qual seria o impacto gerado no cotidiano das pessoas se isso ocorresse.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Luciana Whitaker/Pulsar Imagens

Em seguida, organize uma roda de conversa para que os estudantes possam debater sobre o consumo consciente, apresentando propostas individuais e/ou coletivas para minimizarem os problemas ambientais causados pelo uso e descarte dos plásticos. Além de discutir materiais alternativos, é importante que os estudantes reconheçam a necessidade de pressionar o poder público para a prática de medidas coletivas, como a expansão da coleta seletiva e a reciclagem do plástico. Aproveite a oportunidade para conversar com a turma sobre a importância de medidas sustentáveis, ou seja, aquelas que se preocupam com a manutenção dos recursos naturais para as gerações futuras. Dessa forma, pode-se trabalhar a competência geral da BNCC de forma a agir pessoal e coletivamente com autonomia e responsabilidade, tomando decisões com base em princípios éticos, sustentáveis e solidários.

13.8 Poluição na Praia do Fundão, no Rio de Janeiro (RJ), 2016. Fonte: elaborado com base em <http://news.nationalgeographic.com/news/2010/03/100310/why-tap-water-is-better>; <http://g1.globo.com/ natureza/noticia/onu-lanca-campanha-para-reduzir-plastico-nos-oceanos.ghtml>. Acesso em: 22 jun. 2018.

Mundo virtual Ministério do Meio Ambiente http://www.mma.gov.br/destaques/item/9411 Informações sobre resíduos de plástico, papel, papelão, papel metalizado, vidro e metal. Acesso em: 21 jun. 2018.

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UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Orientações didáticas

Os medicamentos

Antes de iniciar o desenvolvimento deste conteúdo, pergunte aos estudantes: “Os medicamentos são materiais naturais ou sintéticos?”, “Seus familiares tomam medicamentos regularmente?”, “Qual o impacto desses produtos na qualidade de vida deles?”, “Como os medicamentos são produzidos?”, “Como esses produtos devem ser descartados?”. Deixe-os à vontade para exporem seus conhecimentos, aproveitando este momento para avaliar os conhecimentos prévios deles sobre esse conceito.

Andre Dib/Pulsar Imagens

A maioria dos medicamentos, conhecidos como fármacos, também é feita de materiais sintéticos. Esses produtos são sintetizados em laboratórios e dependem de longas pesquisas científicas que testam sua eficácia e efeitos adversos e colaterais. Efeito adverso é uma reação negativa do corpo durante ou após o uso de um medicamento. Efeito colateral é um efeito diferente daquele pretendido com o uso do medicamento, mas não é necessariamente ruim. Veja a figura 13.9.

Em seguida, mencione que os medicamentos, também conhecidos como fármacos, são geralmente materiais sintéticos. Mas muitos desses compostos sintéticos podem ter sido desenvolvidos com base em um composto natural quimicamente semelhante. Mencione que os elementos e as fórmulas químicas serão estudados mais profundamente no 9o ano.

13.9 Fabricação de medicamentos em comprimidos em indústria farmacêutica em Itapevi (SP), 2014.

Os medicamentos que aliviam dores (analgésicos), diminuem a febre (antitérmicos) e combatem inflamações (anti-inflamatórios) são muito consumidos pela população em geral para aliviar sintomas de determinadas doenças. Alguns desses medicamentos são derivados do ácido salicílico, um componente sintético semelhante à salicina que é encontrada na casca do salgueiro, uma árvore. No entanto, o uso indiscriminado e constante desses e de outros medicamentos pode provocar efeitos prejudiciais, como irritação no estômago e até sangramentos no tubo digestório. Os antibióticos são outro tipo de medicamento inicialmente produzidos a partir de seres vivos (bactérias e fungos) e que depois passou a ser produzido em laboratório. Essas substâncias matam ou impedem a reprodução das bactérias, sendo fundamentais no tratamento de infecções. O uso correto de antibiótico ajuda na cura de doenças e salva vidas. O uso de antibióticos sem orientação médica, no entanto, pode levar à seleção de bactérias resistentes ao medicamento: as bactérias sensíveis ao antibiótico morrem, mas as bactérias resistentes a ele sobrevivem e podem aumentar de número. Isso significa que um antibiótico pode deixar de fazer efeito se precisarmos novamente dele.

Atenção Medicamentos derivados do ácido salicílico não podem ser usados em casos de suspeita de dengue, zika e chikungunya porque aumentam o risco de sangramento.

Atenção Chame a atenção dos estudantes para os perigos da automedicação. Mencione que somente os profissionais da área de saúde, médicos e, em alguns casos, dentistas são habilitados para receitar medicamentos, definindo tempo e dosagem durante o tratamento. Discuta com os estudantes a medida de segurança referente à venda de antibióticos apenas com receita médica e os riscos de tomar medicamentos como ácido salicílico em casos de dengue, zika ou chikungunya.

Esse processo de seleção faz parte da evolução dos seres vivos e será estudado no 9o ano.

Atenção Tomar antibióticos sem orientação médica é prejudicial à saúde. Só um médico pode determinar por quanto tempo e em que dosagem esses medicamentos devem ser usados para que sejam eficazes e não prejudiquem o paciente.

Materiais sintéticos e os resíduos sólidos • CAPÍTULO 13

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Texto complementar – Automedicação: um risco para a saúde Quem nunca tomou um analgésico quando sentiu uma dor de cabeça? Ou um anti-inflamatório ao sentir dores musculares ou articulares? Pois saiba que o uso destes e de outros tipos de medicamentos sem a orientação de um médico ou de outros profissionais da saúde pode trazer malefícios ao corpo. A automedicação, ou seja, o ato de tomar remédios sem orientação de um especialista, é uma questão cultural na sociedade. Álvaro

Atallah, [...] explica que o brasileiro segue os costumes dos Estados Unidos, onde medicamentos como Paracetamol, Ácido Acetilsalicílico (AAS), multivitamínico, entre outros, são vendidos indiscriminadamente no balcão das farmácias. Para ele, essa prática pode ser prejudicial e pode mascarar ou até gerar doenças. [...]

GUERRA, J. L. Automedicação: um risco para a saúde. Disponível em: <http://www.unifesp.br/reitoria/dci/noticias-anteriores-dci/item/2118-automedicacao-um-risco-para-a-saude>. Acesso em: 26 set. 2018. CAPÍTULO 13 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Ciência e História

Aproveite o tema abordado na seção Ciência e História para aprofundar um pouco o conteúdo, explicando para os estudantes que após a descoberta da penicilina muitos estudos foram feitos por cientistas para aumentar a quantidade e a qualidade de medicamentos contra infecções causadas por bactérias. Ressaltamos aqui a produção de medicamentos como resultado do desenvolvimento da ciência e da tecnologia, conforme orientado pela habilidade EF06CI04 .

Muitas invenções e descobertas ocorreram em função das guer ras. Algumas delas tiveram consequências terríveis para a huma nidade, como a bomba atômica. Outras, contudo, foram bastante positivas, como a penicilina. Após retornar dos campos de batalha da Primeira Guerra (19141918), o médico e oficial escocês Alexander Fleming (18811955) começou a buscar um tratamento para evitar a morte de soldados cujos ferimentos haviam sido infectados. Veja a figura 13.10. Em 1928, ele estava cultivando em placas de vidro um tipo de bactéria causadora de doença, quando observou um fenômeno estranho: uma das placas tinha sido contaminada por um fungo e, ao seu redor, havia uma região na qual nenhuma bactéria crescia. Descobriu, então, que o fungo produzia uma substância capaz de impedir o crescimento de bactérias. O fungo era uma espécie do 13.10 Alexander Fleming trabalhando gênero Penicillium e a substância produzida foi chamada penicilina em seu laboratório. (figura 13.11). O problema é que o fungo era difícil de ser cultivado, e a quantidade de penicilina produzida era muito pequena. Somente no início da década de 1940 a penicilina foi purificada, concentrada e testada, passando então a ser produzida comercialmente. Essa produção facilitou o tratamento das feridas de guerra durante a Segunda Guerra Mundial (19391945). SPL/Fotoarena

A leitura coletiva da seção também é uma ótima oportunidade para trabalhar a competência específica das Ciências da Natureza que apresenta a ciência como empreendimento humano e o conhecimento científico como provisório, cultural e histórico.

Pode ser interessante fazer uma leitura cuidadosa da imagem e da legenda da figura 13.11. Explique aos estudantes que a foto representa uma placa de Petri: pequeno recipiente de vidro ou de plástico muito usado em laboratórios, por exemplo, para o estudo de microrganismos. Peça aos estudantes que identifiquem a presença do fungo, a presença de uma faixa sem microrganismos e só então a presença de colônias de bactérias. Se julgar interessante, comente que é comum que microrganismos, como algas unicelulares, bactérias e fungos formem colônias visíveis a olho nu.

Região em que não ocorre crescimento bacteriano.

fungo Penicillium chrysogenum

13.11 Fungo Penicillium chrysogenum, usado no passado na produção do antibiótico penicilina. Na figura é possível visualizar parte do fungo e uma faixa onde não ocorreu crescimento bacteriano. Tanto as bactérias como os fungos são microscópicos, mas eles formam grupos (colônias) que podem ser vistos a olho nu.

Aproveite para perguntar aos estudantes se eles já tomaram algum tipo de antibiótico e por que o médico receitou esse tipo de medicamento. Reforce a ideia de que os antibióticos só devem ser receitados e consumidos no caso de infecções causadas por bactérias.

Mundo virtual Do pão estragado à farmácia http://chc.org.br/do-pao-estragado-a-farmacia Texto que conta um pouco mais da história de Alexander Fleming, cientista reconhecido pela descoberta da penicilina. Acesso em: 2 out. 2018.

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Mundo virtual Para aprofundar o debate sobre o contexto histórico da descoberta da penicilina e sobre os tipos existentes de penicilina, consulte o artigo da revista Química Nova na Escola, disponível em: <http: //qnesc.sbq.org.br/online/ qnesc34_3/03-QS-92-11.pdf>. Acesso em: 27 set. 2018.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

conjuntos da bactéria Bacillus subtilis

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Science Photo Library/Latinstock

A descoberta da penicilina

Orientações didáticas

Defensivos agrícolas Refere-se a organismos que, ao proliferar desordenadamente, podem causar danos às lavouras. São exemplos insetos, ácaros, fungos, bactérias e vegetais.

Alerte os estudantes de que os defensivos agrícolas geram impactos no meio ambiente e trazem prejuízos para a saúde de animais e seres humanos. Esses impactos são ainda mais graves quando a aplicação desses produtos não é feita de forma racional ou pensada por um especialista da área, como um agrônomo.

Muitas plantas se reproduzem por meio de grãos de pólen que podem ser levados por alguns insetos, ou outros animais, de uma flor para outra. Polinização é esse transporte do grão de pólen.

Explique que a utilização de vários tipos desses defensivos agrícolas foi proibida devido à sua degradação lenta, à acumulação deles no ambiente e aos riscos que oferecem ao ambiente e às pessoas, sobretudo as que aplicam os defensivos.

Você vai saber mais sobre seleção natural no 9o ano.

Se julgar conveniente, pode ser interessante, neste momento, pedir aos estudantes que façam a atividade 4 do Aplique seus conhecimentos. Edson Grandisoli/Pulsar Imagens

No capítulo 2, você viu que uma das maneiras de combater os organismos que atacam as plantas é utilizar defensivos agrícolas, também chamados pesticidas, agroquímicos ou agrotóxicos. Esses produtos, em geral, são sintéticos e eliminam pragas, diminuindo as perdas e aumentando a produção das lavouras. A degradação de alguns tipos de agrotóxicos é muito lenta. Por essa razão, assim como ocorre com os plásticos, esses compostos tendem a se acumular no ambiente, podendo ser transferidos de um organismo para outro ao longo das cadeias alimentares. Dependendo de sua concentração, os agrotóxicos também podem causar problemas à saúde humana. Por isso, vários tipos de agrotóxicos com degradação muito lenta foram proibidos e substituídos por outros cuja degradação ocorre em uma a doze semanas. Esses produtos também podem ser tóxicos para quem os aplica se forem usados sem a devida proteção (máscaras, luvas, botas e macacão especial). Outro problema é que os agrotóxicos podem matar determinados organismos, como a joaninha, que se alimentam de animais que atacam as plantações. Eles matam também insetos, como as abelhas e as borboletas, responsáveis pela polinização. Outra consequência do uso dos agrotóxicos sem cuidado é a seleção de insetos resistentes. Com o tempo, determinado agrotóxico pode deixar de ter efeito contra um grupo de insetos, pois já terá se formado uma população de indivíduos resistentes. Os insetos resistentes são exemplos de organismos que passaram por seleção natural, um processo explicado pelos cientistas britânicos Charles Darwin (1809-1882) e Alfred Russel Wallace (1823-1913). O uso de agrotóxicos pode ser reduzido com a adoção de diversas medidas, como a utilização de um predador ou parasita da praga. Esse tipo de controle biológico elimina apenas a praga, sem causar danos a outros organismos. A rotação de culturas, o plantio direto, a manutenção de áreas próximas às da lavoura com vegetação natural da região e a escolha da época para o plantio e a colheita menos favorável ao ataque de pragas são outras práticas que podem ajudar a diminuir o uso de agrotóxicos. Outra opção é o uso da agricultura orgânica, que se vale dessas e de outras técnicas para evitar o uso de agrotóxicos. Veja a figura 13.12. A produtividade (produção por área cultivada) dessa forma de agricultura, porém, ainda é menor que a da agricultura tradicional, o que dificulta o abastecimento de alimentos em um mundo com mais de 7 bilhões de pessoas.

Sugerimos iniciar a explicação do conteúdo deste tópico definindo o que é um defensivo agrícola. Alerte os estudantes de que geralmente eles são chamados de agrotóxicos e que são venenos utilizados na agricultura para exterminar pragas agrícolas.

Na tela Para conhecer opiniões de especialistas sobre os agrotóxicos, assista ao debate com os professores José Otávio Menten, da Universidade de São Paulo, e Luiz Claudio Meirelles, da Fundação Oswaldo Cruz, disponível no site: <http://usptalks.prp. usp.br/pt/usp-talks-21-agro toxicos-debate/>. Acesso em: 27 set. 2018.

13.12 Horta orgânica de agricultura familiar em Sorocaba (SP), 2018. Materiais sintéticos e os resíduos sólidos • CAPÍTULO 13

229

Texto complementar – An‡lise de agrot—xicos Quando uma nova molécula com potencial de ser usada como defensivo agrícola é desenvolvida no Brasil, é obrigatório que seja aprovada por órgãos de três ministérios: Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa), Meio Ambiente e Saúde, no caso deste último por meio da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), órgão responsável pela liberação de novas substâncias no país. [...]

O objetivo do monitoramento é verificar se, no alimento, os níveis do princípio ativo aplicado não excedem o chamado Limite Máximo de Resíduos (LMR). “O governo tem programas de monitoramento há cerca de dez anos”,[...]. Um deles é específico para resíduos de agrotóxicos em alimentos, chamado Programa de Avaliação de Resíduos de Agrotóxicos (PARA). O outro, para resíduos de drogas veterinárias: Programa de Análise de Resíduos de Medicamentos em Alimentos de Origem Animal (PAMVet). [...]

ALMEIDA, G. S. Análise de agrotóxicos exige pessoal especializado e anos de rastreamento. Disponível em: <https://www.unicamp.br/unicamp/ju/noticias/2017/08/08/analise-de-agrotoxicos-exige-pessoal-especializado-e-anos-de-rastreamento>. Acesso em: 27 set. 2018.

CAPÍTULO 13 - MANUAL DO PROFESSOR

229

Orientações didáticas

2 Tecnologia e alimentação

Ao abordar o assunto tecnologia e alimentação, pergunte aos estudantes como eles acham que era realizada a conservação dos alimentos antes da invenção da geladeira. Deixe-os à vontade para compartilharem seus conhecimentos.

O que acontece com alimentos frescos, como frutas e verduras, depois de algum tempo fora da geladeira? Esses alimentos estragam porque sofrem a ação de micror ganismos. Uma das maneiras de conservar os alimentos por mais tempo é mantêlos refrigerados ou congelados, já que baixas temperaturas diminuem ou interrompem as atividades das bactérias e de outros microrganismos. Outra tecnologia usada para conservar alimentos é a pasteurização. Por meio des sa técnica, líquidos, como o leite, são aquecidos a uma temperatura entre 72 °C e 75 °C por 15 a 20 segundos e depois resfriados rapidamente, o que elimina os microrganismos. A conservação dos alimentos também pode ser feita com o salgamento, que desidrata o alimento e dificulta a sobrevivência ou reprodução de microrganismos. É o caso do bacalhau, da carneseca ou da carne de sol, por exemplo. Veja a figura 13.13. O mesmo efeito de conservação é obtido ao serem adicionadas grandes quantidades de açúcar a alimentos como compotas e geleias depois da fervura. Luciana Whitaker/Pulsar Imagens

Em seguida, mencione que antes da existência da geladeira, a conservação era feita utilizando métodos como a defumação, a salga, a fermentação e a adição de condimentos ou açúcar. Esses métodos ainda são usados na produção de receitas típicas de carnes e doces, por exemplo. Nesse momento, chame a atenção para a figura 13.13, em que podemos observar várias peças de carne de sol sendo curadas.

Atualmente há tecnologias melhores para a conservação de alimentos. E, além dos conservantes, são utilizados outros aditivos químicos, por exemplo, aqueles que realçam o sabor de alimentos, como os utilizados em bolos industrializados. Veremos esses aditivos adiante.

13.13 Carne de sol protegida por tela em Rurópolis (PA), 2017.

Antes de apresentar os aditivos químicos, questione os estudantes se eles sabem o que são. Em seguida, mencione que os aditivos químicos são substâncias adicionadas aos alimentos para melhorar sua aparência e/ou realçar seu sabor.

Aditivos químicos nos alimentos Alguns materiais naturais e sintéticos podem ser adicionados aos alimentos para conserválos. Essas substâncias são chamadas de aditivos químicos e são usadas para dar cores e acentuar os sabores dos alimentos. Alguns aditivos são encontrados na natureza, como os corantes extraídos da beterraba ou os carotenos, de vegetais de cor vermelha, laranja ou amarela, como a cenoura; ou as antocianinas, extraídas de diversas plantas. Outros são produzidos em laboratório, sendo, portanto, artificiais ou sintéticos. Um tipo de aditivo, chamado gordura trans, é fabricado por meio de um processo que transforma óleos vegetais líquidos em gordura sólida à temperatura ambiente. Essa gordura é usada para dar mais consistência a sorvetes, batatas fritas, bolos, biscoitos, chocolates e algumas margarinas. A gordura trans aumenta o risco de problemas cardíacos, pois eleva os níveis do chamado “colesterol ruim”, que pode prejudicar o fluxo de sangue nos vasos sanguí neos. Por isso, os médicos e nutricionistas recomendam evitar o consumo desse tipo de gordura. Também por esse motivo, os fabricantes vêm reduzindo a quantidade de gordura trans dos alimentos.

Explique para os estudantes que os aditivos químicos para alimentos podem ser extraídos a partir de substratos naturais ou produzidos pelas indústrias químicas. Cite para eles os aditivos para alimentos mais conhecidos, como os aromatizantes, corantes, conservantes e adoçantes. Questione os estudantes se eles conhecem alguns desses tipos de aditivos. Deixe-os à vontade para compartilharem seus conhecimentos. 230

Aditivos químicos são muito comuns em salgadinhos de pacote, biscoitos, refrigerantes e alimentos enlatados.

O fato de serem sintéticos não significa necessariamente que sejam perigosos à saúde: isso vai depender, entre outros fatores, da quantidade de aditivos sintéticos utilizada no alimento ou consumida por dia.

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Texto complementar – Métodos de conservação de alimentos Os alimentos contêm atividade biológica, levando à perda de qualidade e redução da vida de prateleira. Em todas as fases de seu processamento, os alimentos estão suscetíveis a processos deteriorantes e de contaminação, causadas principalmente por microrganismos, enzimas e reações do oxigênio com o ar, modificando suas estruturas primárias [...]. O homem, nos primórdios de sua existência, adquiriu noção da influência dos mecanismos de conservação de alimentos sem entender, porém, seus mecanismos de ação. Os antigos métodos de conservação não tinham bases científicas, não havendo conhecimento de seus agentes alterantes e consequente desconhecimento da razão das modificações operadas nos produtos, por mais que seus resultados fossem efetivos. [...]

230

UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Fernando Favoretto/Criar Imagem

As indústrias são obrigadas a colocar nos rótulos dos alimentos e bebidas a quantidade de gordura trans que um alimento contém. Veja a figura 13.14. Há outros termos utilizados nos rótulos dos produtos, como “gordura ou óleo vegetal hidrogenado” ou “parcialmente hidrogenado”, que também indicam a presença de gordura trans nos alimentos.

Orientações didáticas Desde 2001 é obrigatório, no Brasil, incluir a tabela nutricional nos rótulos dos alimentos industrializados. A partir de 2003, tornou-se obrigatório também informar a presença de gordura trans, mas apenas se a quantidade por porção estiver acima de 0,2 g.

Alerte os estudantes de que o consumo de alguns aditivos químicos pode causar problemas para a saúde do ser humano, como alergias. Explique que os aditivos não têm valor nutritivo quando adicionados aos alimentos; eles apenas têm a função de impedir algum tipo de variação que possa ocorrer com o alimento. Vale ressaltar para os estudantes que vitaminas e sais minerais, que muitas vezes são adicionados aos alimentos processados, não foram classificados como aditivos químicos, de acordo com a FDA (Food and Drug Administration).

13.14 Tabela nutricional de um alimento indicando a quantidade de gordura trans. Note que não há um valor diário recomendado do ponto de vista nutricional para o consumo dessa gordura nociva.

Fernando Favoretto/Arquivo da editora

Ci•ncia e saœde Vamos ler o rótulo dos alimentos Ao analisar a embalagem de um alimento, o primeiro passo é observar a data de validade e a forma como o produto deve ser armazenado (em local fresco, na geladeira, etc.). O prazo de validade de alguns produtos é menor depois que são abertos. No rótulo você encontra também informações nutricionais, com a lista de nutrientes que o produto contém e as substâncias que são adicionadas a ele – os aditivos químicos. Veja a figura 13.15, do rótulo de um leite em pó desnatado. O valor energético (ou valor calórico) indica a quantidade de quilocalorias (kcal) ou de quilojoules (kJ) na porção. Quilocalorias e quilojoules são unidades usadas para medir a energia. Quanto maior for o número de quilocalorias e quilojoules, maior será a quantidade de energia contida no alimento.

Na seção Ciência e saúde, os estudantes deverão compreender como realizar a leitura dos rótulos dos alimentos. Chame a atenção deles para onde se encontra cada informação. Ressalte a importância de analisar o rótulo dos alimentos e, caso seja possível, providencie alguns rótulos para fazer a análise em sala de aula. Mencione que todas as substâncias adicionadas ao alimento, sejam elas naturais, sejam sintéticas, devem constar no rótulo, evitando que pessoas com restrições alimentares tenham complicações por sua ingestão.

13.15 Rótulo de leite em pó desnatado.

Alimentos diet, light e adoçantes Alimentos dietéticos (ou diet) são aqueles feitos sem determinadas substâncias. Pessoas com diabetes, por exemplo, devem dar preferência ao consumo de produtos diet, que não contêm açúcar comum (sacarose). Já os alimentos light (que significa “leve”) apresentam teor mais baixo de calorias ou de alguma substância (como sal) em relação ao produto padrão. Esses alimentos beneficiam pessoas com algumas restrições alimentares. Os adoçantes são produtos usados por pessoas com restrição ao consumo do açúcar comum. Alguns adoçantes são produtos sintéticos. É importante lembrar que o uso desse produto por si só não leva ao emagrecimento nem substitui a necessidade de uma alimentação equilibrada e controlada no tratamento da obesidade.

Sugerimos que inicie a abordagem dos tipos de alimentos explicando os termos diet, light e suas características. Questione os estudantes se eles têm algum desses tipos de produtos em suas residências. Pergunte se eles têm algum familiar ou conhecido que precise consumir produtos dietéticos. Deixe-os à vontade para compartilharem suas vivências.

Para ter o rótulo light, a redução deve ser de pelo menos 25% em relação ao produto padrão.

No rótulo desses produtos está especificada a quantidade diária máxima que pode ser ingerida sem riscos. Além disso, algumas pessoas são alérgicas a determinados adoçantes e não podem consumi-los.

Materiais sintéticos e os resíduos sólidos • CAPÍTULO 13

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O século XX é marcado pela implantação da área de tecnologia de alimentos, cuja industrialização em massa só foi possível pela adoção de métodos de preservação e conservação por ela instituídos. Esses métodos modernos, desde os mais simples até os mais elaborados, proporcionaram maior variedade de produtos de alta qualidade. A relevância da tecnologia de alimentos está no desenvolvimento de métodos e processos que possam reduzir as perdas, aumentando o aproveitamento de subprodutos, e também aumentar a disponibilidade de alimentos, aumentando sua “vida de prateleira” sem abrir mão da qualidade. [...] LEONARDI, J. AZEVEDO B. Métodos de conservação de alimentos. Revista Saúde em Foco. Disponível em: <http://unifia.edu.br/revista_eletronica/revistas/ saude_foco/artigos/ano2018/006_M%C3%89TODOS_DE_CONSERVA%C3%87%C3%83O_DE_ALIMENTOS.pdf>. Acesso em: 27 set. 2018.

Após essa breve introdução explique o que define um alimento diet e um alimento light, justificando que a diferença está na quantidade permitida de cada nutriente. Os alimentos light vão apresentar uma diminuição de 25% em determinado nutriente (sal, gordura ou açúcar), enquanto os alimentos que são definidos como diet devem ser totalmente isentos de algum tipo de nutriente (sal, gordura ou açúcar).

CAPÍTULO 13 - MANUAL DO PROFESSOR

231

Orientações didáticas

3 Resíduos sólidos

Retome as questões propostas no boxe A questão é... referentes ao lixo e complemente com outras, como: “É possível dar algum novo uso aos materiais que geralmente vão para o lixo doméstico?” e “O que você pode fazer para diminuir o volume de lixo produzido em sua residência?”. Se julgar necessário apresente as fotos de lixões e questione-os: “Que problemas esses depósitos de lixo podem provocar para o ser humano e para o ambiente?”.

Acabamos de ver como o desenvolvimento científico e tecnológico trouxe benefícios para a saúde humana, por exemplo, com a produção de medicamentos e a conservação de alimentos. Que outras consequências a produção de novos materiais pode ter? Materiais descartados, considerados inúteis ou indesejáveis, compõem o lixo, ou os resíduos sólidos. Esses materiais podem ser materiais sintéticos (embalagens plásticas, preservativos e medicamentos vencidos, etc.) e ter diferentes origens: do méstica, comercial, industrial, agrícola, hospitalar e até mesmo espacial. Se não receber tratamento e destino adequados, o lixo pode poluir e contaminar o solo e os ambientes aquáticos, obstruir bueiros e cursos de água provocando en chentes, entre outros problemas.

Em seguida aborde as vantagens e as desvantagens de cada técnica de descarte de resíduos. É importante acentuar as vantagens da reciclagem, além de debater as medidas que todos devem adotar para diminuir o volume de lixo produzido.

O lixão Parte do lixo produzido no Brasil é jogada, sem nenhum tratamento ou separação de materiais, em lixões. Nesses depósitos de lixo a céu aberto, a matéria orgânica em decomposição atrai insetos (baratas, moscas, mosquitos, etc.), urubus, ratos e outros animais transmis sores de organismos que podem nos causar doenças (vírus, bactérias, etc.). Essas condições colocam em risco a saúde de pessoas que vivem próximo aos lixões. A decomposição da matéria orgânica do lixo produz um caldo malcheiroso e po luente, o chorume. Além da matéria orgânica, nesses locais o chorume contém produ tos tóxicos, como o chumbo e o mercúrio, que são componentes de tintas e solventes, pilhas, lâmpadas fluorescentes, etc. Quando o chorume é carregado pela água da chu va, pode contaminar os rios e a água subterrânea que abastece os poços domésticos. Essa contaminação pode tornar a água da região imprópria para o consumo, prejudi cando a população. Por favorecer a transmissão de doenças e a contaminação do ambiente por me tais e outros produtos tóxicos, o lixão é considerado uma péssima opção de destino para o lixo. Veja a figura 13.16. Reconhecendo os problemas sociais e ambientais relacionados aos lixões, a Política Nacional dos Resíduos Sólidos determinou como meta a eliminação dos lixões e a recuperação de suas áreas.

Alerte sobre os riscos ambientais que esse tipo de lugar pode causar, além dos problemas de saúde para as pessoas que trabalham e moram nas localidades próximas.

Luciana Whitaker/Pulsar Imagens

Esse é um bom momento para trabalhar um tema importante: o consumo consciente. Sugira o desenvolvimento de uma redação a partir dos seguintes questionamentos: “Você precisa de tudo o que compra?”; “Você já adquiriu um objeto só porque todos os seus amigos tinham e depois se arrependeu da compra? Conte essa experiência.”; “Quem decide o que você vai comprar: você mesmo ou a propaganda?”. Depois que todos tiverem feito as redações, alguns textos podem ser lidos em voz alta e debatidos em classe.

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Lixo bem cuidado... Saúde protegida www.ccms.saude.gov.br/ visa/publicacoes/ arquivos/Lixo_bem_ cuidado.pdf A apostila, elaborada pelo governo da Bahia, trata dos tipos de lixo e da melhor destinação para cada um deles. Acesso em: 21 jun. 2018.

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

Atividade complementar Como atividade adicional em grupo pode-se solicitar aos estudantes que promovam uma campanha de coleta e separação de lixo na escola, com a elaboração de textos e cartazes. Essa atividade pode ser desenvolvida como projeto interdisciplinar com a ajuda dos professores de Arte e Língua Portuguesa.

UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

Como vimos no capítulo 3, a água subterrânea constitui uma reserva de água conhecida como lençol subterrâneo ou freático.

Mundo virtual

13.16 Lixão a céu aberto em Arraial do Cabo (RJ), 2018.

232

O lixo espacial é formado por equipamentos espaciais sem utilidade, como satélites desativados e pedaços que se desprenderam de foguetes e de outros equipamentos.

Auxilie os estudantes na pesquisa sobre os materiais que podem ser reciclados, as cores universais usadas para os recipientes de coleta e quais os locais para encaminhar os materiais. Os estudantes podem se organizar para obter para a escola lixeiras com cores diferentes e padronizadas para cada material reciclável. É possível ainda contatar a prefeitura para verificar a possibilidade da coleta seletiva na escola, se ainda não houver.

Orientações didáticas

O aterro sanitário O gás metano pode ser queimado, servindo de fonte de energia.

Sofia Colombini/Acervo da fotógrafa

Rubens Chaves/Pulsar Imagens

O aterro sanitário é muito diferente do lixão. No aterro, o lixo é depositado em trincheiras que são abertas no solo e forradas com uma manta impermeável para proteger o solo. O aterro tem sistemas de escoamento do chorume e da água das chuvas, além de uma tubulação para saída de gases – principalmente do gás metano, que é produzido na decomposição da matéria orgânica. Veja a figura 13.17.

A figura 13.17 mostra a fotografia de um aterro sanitário. Para explicar como ele funciona, sugerimos o uso de um esquema indicando como são organizadas as camadas internas presentes no aterro sanitário. Nesse momento, pergunte aos estudantes se eles conhecem o destino que o lixo tem no seu município ou região.

13.17 Nas fotos acima, à esquerda, vista geral do aterro sanitário em Salvador (BA), 2017; e, à direita, chorume sendo recolhido em tanque para tratamento.

Um trator espalha e amassa o lixo, compactando-o. Depois, essa camada de lixo é coberta com terra compactada ou com manta impermeável. Uma nova camada de lixo pode então ser depositada sobre a primeira. Apesar de precisar de áreas grandes para ser construído, ser mais caro que o lixão e ter capacidade de utilização limitada, o aterro sanitário não polui o ambiente se for bem construído. Isso ocorre porque a cobertura de terra isola o lixo e impede a propagação do mau cheiro e o acesso de insetos, ratos e outros animais. Além disso, a camada impermeabilizante protege os rios e águas subterrâneas.

Para ampliar os conhecimentos dos estudantes, oriente-os a pesquisar sobre os principais aterros sanitários presentes em diferentes regiões do Brasil. Caso julgue necessário, se houver recursos e em seu município ou região houver um aterro sanitário, providencie uma visita monitorada para que os estudantes conheçam o local.

Mundo virtual Para reforçar a aprendizagem deste tema, trabalhe com os estudantes a história em quadrinhos “Quanto menos lixo melhor”, produzida pelo Ministério da Saúde e disponível em: <http://bvs ms.saude.gov.br/bvs/publi cacoes/quanto_menos_ lixo_melhor_1_edicao.pdf>.

A incinera•‹o A incinera•‹o é a queima do lixo em equipamentos que funcionam em alta temperatura. Essa técnica apresenta a vantagem de reduzir bastante o volume de lixo. Além disso, destrói os organismos que causam doenças, contidos principalmente no lixo hospitalar e no lixo industrial. Certos componentes do lixo, no entanto, produzem gases tóxicos ao serem queimados. Nesses casos, é necessário instalar filtros para evitar a poluição do ar, o que encarece o processo. Depois da queima do lixo, sobra um volume menor de resíduos, que podem ser encaminhados para os aterros sanitários ou para a reciclagem. Materiais sintéticos e os resíduos sólidos • CAPÍTULO 13

Alerte-os de que o aterro sanitário é destinado a resíduos sólidos gerados por nós, em nossas residências, na nossa escola, em certas indústrias, etc. Explique que esses aterros são construídos em grandes espaços que devem estar longe de centros urbanos e que cuidados na sua construção são essenciais para evitar a poluição de corpos de água subterrâneos.

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Para mais informações de como realizar uma atividade prática de caráter lúdico com a construção de brinquedos com garrafas PET, embalagens de papelão, entre outros, consulte: <http://ativi dadedeprofessor.word press.com/category/brin quedos-pedagogicos-de-su catas/>.

Acesso em: 3 set. 2018.

CAPÍTULO 13 - MANUAL DO PROFESSOR

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A compostagem

Verifique o que os estudantes conhecem sobre o tema compostagem. Em seguida, mencione que a compostagem é uma técnica que transforma o lixo orgânico, como cascas de fruta e outros restos de comida, em adubo. Explique que, para que a compostagem seja possível, é necessário que se faça a separação do lixo.

Para o lixo orgânico, há um destino alternativo aos aterros sanitários: a compos tagem. A compostagem transforma a matéria orgânica – como estrume, folhas, papel e restos de comida – em adubo. O adubo produzido é chamado de composto. Em primeiro lugar é preciso retirar do lixo o material não orgânico, que não pode ser decomposto. Depois, o lixo orgânico é triturado e levado para equipamentos que aceleram o processo de decomposição e a produção do adubo. A decomposição é feita pelas bactérias e fungos. Os decompositores transformam as substâncias orgânicas complexas em substâncias mais simples e, depois, em subs tâncias minerais que podem ser utilizadas pelas plantas. Uma tonelada de lixo domés tico rende cerca de 500 quilogramas de composto orgânico. Além do adubo, a decomposição do lixo orgânico produz gases que podem ser aproveitados como combustíveis. Nesse caso a matéria orgânica é depositada em recipientes grandes e fechados, os biodigestores, onde será produzido o biogás (uma mistura de gases combustíveis, que polui menos que os derivados de petróleo), além de fertilizantes.

Nesse momento, pergunte aos estudantes se na cidade em que eles residem há coleta seletiva de lixo. Deixe-os à vontade para compartilhar o que sabem sobre o assunto baseados em sua experiência pessoal.

Atividade complementar

A reciclagem Você viu que o lixo descartado pode ter diferentes destinos. Mas será que existe alguma forma de diminuir a quantidade de coisas que vai para o lixo? A reciclagem é a utilização de materiais descartados para fabricar novos produtos. O papel, por exemplo, pode ser usado na produção de jornal, embalagem, etc. O metal, o vidro e o plástico também podem ser reciclados. Nem todos os tipos desses materiais podem ser reciclados: o papelcarbono, os clipes de papel e os espelhos, por exemplo, não podem ser reciclados. Para exemplificar a importância da reciclagem, preste atenção nestas infor mações sobre a reciclagem do papel: • O papel é fabricado principalmente com a celulose extraída de árvores. Cada tonelada de papel reciclado equivale a cerca de vinte árvores que deixaram de ser derrubadas.

Sugerimos que os estudantes elaborem um material de divulgação sobre a coleta seletiva, com orientações de como separar os materiais recicláveis e de que maneira é possível minimizar o problema do lixo orgânico na escola e nas residências. Entre as ideias que podem surgir, existe a da construção da composteira.

A elaboração e a distribuição do material produzido auxiliam os estudantes a desenvolver diversas competências gerais e específicas de Ciências listadas na BNCC. Caso haja tempo e recursos em sua escola, coloque em prática as medidas elaboradas e divulgadas pelos estudantes. Essa ação valoriza as ideias dos estudantes, promove uma iniciativa coletiva para a resolução de problemas locais e estimula atitudes cidadãs.

• O processo também poupa energia, uma vez que a reciclagem do papel gasta

menos energia do que a produção de papel com a celulose de árvores. Da mesma forma, ao reciclar alumínio e vidro, é possível diminuir o consumo de minerais e economizar energia. Segundo dados da Associação Brasileira da Indústria PET (Abipet), em 2016 foram recicladas 51% das garrafas PET produzidas no Brasil. Com isso há benefícios sociais e econômicos, gerando renda e empregos e beneficiando cooperativas de catadores de materiais recicláveis, além de bene fícios ambientais, já que diminui a necessidade de matériaprima extraída do petróleo e o volume de lixo. Veja a figura 13.18. 13.18 Funcionários separando lixo reciclável em São José dos Campos (SP), 2014.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transformações

O lixo orgânico é composto principalmente de restos de alimentos (cascas de frutas, casca de ovo, borra de café, etc.) e restos de vegetais, como folhas e pedaços de madeira, etc.

Mundo virtual De onde vem? Para onde vai? – Instituto Akatu www.youtube.com/playli st?list=PLo3RUE7u58xe3 HDj1h2P5YHz-41xQ1Lhh Os vídeos dessa série explicam quais matérias-primas são usadas para produzir sacolas e garrafas plásticas, petróleo, balas e celulares e o que acontece com esses produtos no ambiente. Acesso em: 21 jun. 2018. Compromisso Empresarial para Reciclagem (Cempre) www.cempre.org.br Instituição voltada a promover a reciclagem e o gerenciamento integrado de resíduos. Na página é possível localizar cooperativas de catadores de material reciclável e sucateiros no Brasil. Acesso em: 21 jun. 2018.

Lucas Lacaz Ruiz/Fotoarena/Folhapress

Orientações didáticas

A reciclagem oferece outras vantagens: • Reduz a poluição do solo e da água com produtos tóxicos.

Sugerimos que faça a leitura da imagem 13.19 com os estudantes, observando cada símbolo designado para os tipos de resíduos. Alerte os estudantes para as cores, pois elas não estão apenas colorindo os símbolos: cada cor tem a função de caracterizar um tipo de resíduo. O trabalho com a leitura dessa imagem pode ajudar no desenvolvimento da competência geral que visa utilizar diferentes linguagens, bem como conhecimentos das linguagens artística, matemática e científica, para se expressar e partilhar informações.

• Diminui o volume do lixo que vai para os aterros sanitários e os lixões. Isso é

muito bom, porque nas cidades há cada vez menos espaços livres. Os lixões e aterros já instalados estão ficando sobrecarregados, e isso aumenta o risco de poluição do ambiente e de contaminação das pessoas. • Gera trabalho para muita gente nas usinas de reciclagem, na coleta de

materiais, etc.

Casa de Tipos/ Arquivo da editora

Veja na figura 13.19 alguns símbolos da reciclagem. As três setas que aparecem em alguns deles representam os três grupos que precisam trabalhar em conjunto para que a reciclagem funcione: as empresas que fabricam o produto, os consumidores e as usinas de reciclagem. Os tipos de plástico são indicados por números, como o número 1 que aparece na figura correspondente ao plástico PET. Já o mesmo símbolo com o número 3 no centro indica o policloreto de vinila (PVC), usado em encanamentos, esquadrias, etc.

Em seguida, caso julgue necessário, providencie embalagens de diferentes materiais para levar à sala de aula e faça o exercício de identificação do que é reciclável e o que não é reciclável com os estudantes.

13.19 Símbolos da reciclagem.

Cesar Diniz/Pulsar Imagens

Nas cidades que adotam o sistema de coleta seletiva de lixo, os diversos tipos de material – metal, plástico, vidro, papel, restos de alimentos – podem ser separados pelos moradores. Nas ruas dessas cidades existem coletores coloridos, um para cada tipo de lixo. Veja a figura 13.20. O material a ser reciclado é então recolhido e encaminhado para as usinas de reciclagem.

Coleta seletiva é o nome dado à coleta de resíduos que podem ser reciclados, como vários tipos de papéis, plásticos, metais e vidros. Esses materiais devem ser separados do lixo orgânico.

Para ampliar o conhecimento dos estudantes, peça a eles que pesquisem o tempo de decomposição de cada material apresentado. Auxilie-os na organização dos dados coletados e incentive-os a apresentarem para o restante da turma.

Nesse momento, chame a atenção para o descarte correto de pilhas, baterias, eletrônicos e medicamentos vencidos. Questione se eles já viram em algum lugar da região onde eles residem postos de coletas de descartes desse tipo de resíduo. Alerte-os sobre a importância do descarte correto desse tipo de lixo. Sugerimos que verifique pontos de coleta desses materiais na cidade para apresentar aos estudantes.

13.20 Lixeiras para coleta seletiva em Dourados (MS), 2018.

Mesmo que a cidade onde você mora não tenha coleta seletiva, separe o lixo em dois recipientes: os recicláveis (papéis, plásticos, vidros e metais) e os não recicláveis (restos de comida). Existem trabalhadores informais, conhecidos como catadores, que recolhem esse material em muitas regiões. Materiais sintéticos e os resíduos sólidos • CAPÍTULO 13

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Texto complementar – Descarte corretamente os rejeitos eletrônicos [...] O descarte inadequado de refugos eletrônicos pode desencadear uma série de problemas. O principal deles é a contaminação do meio ambiente com substâncias nocivas, entre elas, metais pesados como mercúrio, berílio e chumbo, altamente prejudiciais à saúde humana e de animais e plantas.

A queima libera fumaça tóxica, que contamina o ar, podendo provocar diversos danos ao homem. Além disso, os itens plásticos e metálicos demoram séculos para se decompor, poluindo o meio ambiente por várias gerações. [...]

Se jogados no lixo comum, equipamentos como baterias, placas eletrônicas, celulares, monitores e componentes informáticos podem liberar essas substâncias, contaminando o solo e o lençol freático. SEBRAE. Descarte corretamente os rejeitos eletrônicos. Disponível em: <http://www.sebrae.com.br/sites/PortalSebrae/artigos/ descarte-corretamente-os-rejeitos-eletronicos,0cedd15a9567d410VgnVCM1000003b74010aRCRD>. Acesso em: 27 set. 2018. CAPÍTULO 13 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Consciência e ação!

Faça a leitura das imagens presentes nas figuras 13.21 e 13.22. Verifique o que os estudantes entendem sobre elas, mediando a partir delas um debate. Podem ser feitos os seguintes questionamentos: “Manter a escola organizada e limpa é função somente dos funcionários e professores?”; “Qual é o seu papel dentro da escola?”; “Por que é importante ser solidário também com pessoas desconhecidas?”. Deixe-os à vontade para compartilharem suas opiniões, mas reforce a importância da empatia, do respeito e da cooperação entre as pessoas, desenvolvendo a competência geral relacionada a valorizar a diversidade de vivências culturais e apropriar-se de conhecimentos que possibilitem entender as relações próprias do mundo do trabalho, fazendo escolhas alinhadas ao exercício da cidadania e ao seu projeto de vida.

Para preservar o ambiente e, consequentemente, a qualidade de vida das pes soas, todos nós – a população, os governos, as instituições públicas e privadas – precisamos conhecer as questões relacionadas ao lixo. É necessário tomar atitudes que diminuam o volume de lixo e favoreçam os tratamentos adequados. Nesse sentido, a sociedade pode pressionar o governo a criar e fiscalizar medidas voltadas à proteção ambiental e à saúde da população. Mas há também algumas coisas que você pode fazer em seu dia a dia: • Não jogue lixo nas praias e nas ruas. Quando for à praia, leve um saco plástico para recolher o lixo; depois jogue esse saco em um coletor. Veja a figura 13.21. • Para reduzir o volume de lixo, evite produtos descartáveis e dê preferência

a toalhas de pano em vez de toalhas de papel. Para guardar alimentos, utilize recipientes com tampa em vez de cobrilos com papelfilme ou papel alumínio. Escolha os produtos com menos embalagens, ou com embala gens recicláveis. Ao fazer compras, leve uma sacola ou reutilize as sacolas plásticas dos supermercados. • Pilhas, baterias e equipamentos eletrônicos usados costumam conter subs tâncias tóxicas e devem ser entregues aos fabricantes, distribuidores, comer

Mundo virtual Movimento Separe. Não pare. http://separenaopare. com.br Apresenta diversas informações sobre por que e como reciclar e uma explicação sobre o acordo setorial de embalagens, um compromisso do setor comercial para ampliar a reciclagem no país. Acesso em: 21 jun. 2018.

Você vai saber mais sobre o funcionamento de pilhas e baterias no 8o ano.

ciantes, à rede de assistência técnica ou, ainda, em postos de coleta (que podem ser encontrados em lojas e supermercados) para serem encaminha das à reciclagem. De acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos, instituída pela Lei n.12 305/2010, essa medida vale também para pneus, agrotóxicos e óleos lubrificantes, assim como seus resíduos e embalagens, produtos eletroeletrônicos e seus componentes e lâmpadas fluorescentes, de vapor de sódio e mercúrio e de luz mista. Zuma Press/Easypix Brasil

Para que eles possam praticar um ato solidário, verifique se alguma instituição da cidade está necessitando de doações de roupas, alimentos ou produtos de limpeza e, junto com os estudantes, organize uma campanha solidária. Marque um dia e horário para que o representante da instituição possa retirar os donativos. Incentive a participação de toda a comunidade escolar.

13.21 Voluntários recolhendo lixo na praia de Copacabana durante o Dia Mundial da Limpeza na cidade do Rio de Janeiro (RJ), 2017.

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UNIDADE 3 • A matéria e suas transformações

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Texto complementar – Ser solidário Uma cerimônia realizada na manhã da última quarta-feira no 7o Batalhão de Polícia Militar do Interior (7o BPM/I) comemorou a arrecadação de 64 mil peças de roupas que serão destinadas à Campanha do Agasalho 2017 em Sorocaba. [...] O envolvimento dos jovens representa uma lição de solidariedade com ganhos adicionais em termos de ensino e educação humanista.

Destinar vontade e energia à arrecadação de agasalhos para os mais pobres é uma das formas de inserir a escola na comunidade da qual os estudantes fazem parte. Esse modelo de aprendizado é dos mais importantes na formação de cidadãos com espírito solidário. Em Sorocaba, cerca de 200 jovens participam do programa em parceria com a Polícia Militar. [...]

JORNAL Cruzeiro do Sul. Ser solidário. Disponível em: <http://www2.jornalcruzeiro.com.br/materia/800204/ser-solidario>. Acesso em: 5 jul. 2019.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

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• Procure reutilizar objetos, usando como rascunho o verso de uma folha impressa, reaproveitando embalagens, comprando produtos que tenham refil. Não

Divulgação/Arquivo da editora

jogue fora roupas, brinquedos antigos e utensílios que ainda possam ser reaproveitados. Sempre que possível, doe brinquedos, livros e roupas. Existem entidades que aceitam doações de inúmeros objetos; descubra quais delas atuam em sua região. Veja a figura 13.22.

Orientações didáticas Mundo virtual

Utilize a figura 13.23 para explicar a importância de não descartar o óleo que utilizamos para cozinhar diretamente na pia da cozinha. Para que os estudantes visualizem o que ocorre quando se faz isso, pegue um copo de água e coloque uma colher suja de óleo.

Centro de Informações sobre Reciclagem e Meio Ambiente www.recicloteca.org.br Apresenta artigos e notícias sobre iniciativas que tratam de reciclagem, Ecologia e meio ambiente. Acesso em: 21 jun. 2018.

Relembre com os estudantes que os óleos são substâncias insolúveis em água, ou seja, elas não vão se dissolver na água. Por isso, seu descarte inadequado pode acarretar o entupimento das instalações sanitárias, como as caixas de gorduras e até mesmo as redes de esgoto, podendo chegar a rios. Pode ser conveniente, neste momento, retomar os conceitos estudados nos capítulos 11 e 12, integrando assim os conteúdos da unidade e favorecendo o desenvolvimento das habilidades propostas.

13.22 Cartaz de campanha do agasalho realizada em Santo André (SP).

• Participe de associações de bairro e de movimentos ecológicos para pressionar

o governo em questões ligadas à proteção do ambiente. A ação organizada torna mais fácil conseguir, por exemplo, a implantação da coleta seletiva de lixo. • Em algumas cidades, há empresas que coletam o óleo vegetal usado na cozinha

Aten•‹o Somente adultos devem manusear utensílios com óleo quente.

com o objetivo de utilizá-lo na produção de sabão ou de um combustível, o biodiesel. Onde essa iniciativa existe, os adultos devem armazenar o óleo já frio para posterior coleta. Veja a figura 13.23. • Economize energia. Isso significa, muitas vezes, economizar carvão mineral e

Ilustranet/Arquivo da editora

derivados do petróleo, que poluem o ar quando queimados como combustível para produção de energia. 1o passo

2o passo

Aguardar o óleo esfriar.

Armazenar.

3o passo

4o passo

Tampar o recipiente para evitar odores e atração de insetos.

Levar ao posto de entrega.

13.23 Método de coleta de óleo para descarte adequado. Materiais sintéticos e os resíduos sólidos • CAPÍTULO 13

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CAPÍTULO 13 - MANUAL DO PROFESSOR

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Orientações didáticas

Ci•ncia e Hist—ria

Sugerimos que apresente aos estudantes como o surgimento do fogo influenciou na fabricação de objetos e consequentemente na produção de resíduos sólidos.

As atividades humanas e o consumo Quando a humanidade vivia nas cavernas, na PréHistória, o lixo era composto basicamente de cascas de frutas, sementes e restos de animais. Mas a espécie humana descobriu como produzir fogo e, ao longo do tempo, passou a utilizálo na fabricação de objetos de metal, de barro e de outros materiais. Como resultado, mais lixo passou a ser produzido e outros materiais foram incorporados a ele. Quando o número de pessoas e a quantidade de lixo produzido eram menores e o lixo era composto predominan temente por materiais orgânicos (mesmo que transformados pela ação do fogo), a maior parte dele era decomposta rapidamente pela própria natureza. Porém, com a Revolução Industrial na Europa, em meados do século XVIII, máquinas e indústrias passaram a produzir um tipo diferente de lixo: os resíduos industriais, que, diferentemente dos resíduos orgânicos, não se decompõem facilmente. Veja a figura 13.24. Hoje vivemos na chamada sociedade de consumo, em que muitos produtos duram pouco e são descartáveis. Para diminuir a produção de lixo, é preciso repensar nossos hábitos. Na hora de comprar, devemos nos perguntar se a compra é realmente necessária. Será que dá para pedir em prestado ou alugar? Ou, então, comprar um artigo de segunda mão? E será que precisamos tanto dos últimos produtos lançados ou pretendemos comprálos apenas porque os que temos já saíram de moda? Quantas vezes adquirimos um produto como o que nossos amigos tinham porque queríamos ser iguais a eles e depois nos ar rependemos? Será que um impulso como esse é fruto das propagandas a que assistimos? Será que somos in fluenciados pelo comportamento dos nossos colegas? Vale a pena refletirmos sobre essas questões, pois as decisões que tomamos afetam o planeta em que vivemos.

Faça a leitura da figura 13.24, mencionando que, com a Revolução Industrial na Europa, máquinas e indústrias passaram a produzir os resíduos industriais que não se decompõem facilmente. Outras consequências da Revolução Industrial para o ambiente e para a sociedade serão vistas no 7o ano. Relembre os estudantes da importância de diminuir a produção de resíduos, de uma utilização sustentável de materiais provenientes do PET, de escolhas por produtos que podem ser reutilizados. akg-images/Newscom/Glow Images

Sugerimos que, por ser o último conteúdo do capítulo, após abordar o tema das atividades humanas, relembre todos os conceitos estudados ao longo do capítulo e dos demais capítulos desta Unidade, buscando relacioná-los sempre que possível.

Verifique se os estudantes têm alguma dúvida sobre algum tema trabalhado até o momento. Após isso é importante alertar para o consumo consciente como cidadão do estudante.

13.24 Fundação da fábrica de máquinas Borsig em Berlim, 1847, de Eduard Bierma (1803-1892) (óleo sobre tela, 110 cm × 161,5 cm).

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UNIDADE 3 ¥ A matéria e suas transforma•›es

Texto complementar – O que é o consumo consciente? A humanidade já consome 30% mais recursos naturais do que a capacidade de renovação da Terra. Se os padrões de consumo e produção se mantiverem no atual patamar, em menos de 50 anos serão necessários dois planetas para atender nossas necessidades de água, energia e alimentos. Não é preciso dizer que esta situação certamente ameaçará a vida no planeta, inclusive da própria humanidade. [...]

Todo consumo causa impacto (positivo ou negativo) na economia, nas relações sociais, na natureza e em você mesmo. Ao ter consciência desses impactos na hora de escolher o que comprar, de quem comprar e definir a maneira de usar e como descartar o que não serve mais, o consumidor pode maximizar os impactos positivos e minimizar os negativos, desta forma contribuindo com seu poder de escolha para construir um mundo melhor. [...]

MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. O que é consumo consciente? Disponível em: <http://www.mma.gov.br/informma/item/7591-o-que-%C3%A9-consumo-consciente>. Acesso em: 27 set. 2018.

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

ATIVIDADES

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Aplique seus conhecimentos

1 O que é um material sintético? Que materiais sintéticos você usa no dia a dia? Patricia Dulasi/Shutterstock

2 Observe a figura 13.25 e responda às questões a seguir.

13.25 Vegetais acondicionados em bandejas e embalagens descartáveis.

a) Você já viu alimentos embalados dessa maneira? Qual é o benefício dos plásticos utilizados para embalar alimentos? b) Que problema o descarte inadequado desses materiais pode causar? c) Como esses alimentos são consumidos? Sabendo disso, de que outra forma esses alimentos podem ser acondi cionados?

3 Um estudante afirmou que os materiais sintéticos são artificiais e por isso fazem mal à saúde. Você concorda com essa afirmação? 4 Como o uso de agrotóxicos contribui para o aumento da produção de alimentos? Por que esses materiais não podem ser usados em excesso e sem controle? 5 Analisando o que você aprendeu sobre o destino adequado do lixo, responda: a) Quais são os riscos que os lixões trazem à nossa saúde? b) Em relação ao meio ambiente e à sociedade, quais são as vantagens do aterro sanitário em relação aos lixões? 6 Você já foi a alguma festa em que eram usados objetos de plástico, como copos, talheres e pratos? Esses objetos descartáveis são usados comumente em festas, principalmente de crianças. A partir dessa informação, responda: a) Por que muitas pessoas preferem usar objetos como esses em vez de copos, pratos e talheres não descartáveis? b) Como esses objetos podem ser substituídos? c) Se for necessário utilizar objetos como esses, como eles devem ser descartados? 7 Com base no que você estudou sobre a compostagem do lixo, responda: a) Que processo semelhante à compostagem ocorre nos ambientes naturais? b) Que tipos de resíduos podem ser destinados à compostagem? c) Por que não devemos misturar resíduos orgânicos com resíduos recicláveis, como embalagens plásticas? ATIVIDADES

Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos 1. Um material sintético é produzido em laboratórios e indústrias a partir da transformação de materiais naturais. Resposta pessoal. É possível que o estudante mencione roupas de poliéster, embalagens de plástico, nylon, medicamentos, entre outros. 2. a) Resposta pessoal. O benefício de embrulhar alimentos em embalagens como as plásticas é mantê-los sem contato com o meio externo, evitando a sujeira e a contaminação por microrganismos.

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b) O descarte inadequado desses materiais leva à poluição do ambiente, podendo causar a morte de organismos, como animais marinhos. c) Esses alimentos são geralmente lavados, descascados e cozidos. Portanto, eles poderiam ser acondicionados em caixas em vez de serem embalados com materiais sintéticos descartáveis. 3. Espera-se que o estudante responda que não necessariamente. Tecidos sintéticos, por exemplo, são bastante utilizados atualmente e não causam danos à saúde, e muitos medicamentos são sintéticos.

4. O uso de agrotóxicos elimina pragas que destroem as plantações, o que diminui as perdas e aumenta a produção nas lavouras. No entanto, esses compostos demoram para se decompor no ambiente e podem eliminar outros organismos, como insetos polinizadores. 5. a) A matéria orgânica em decomposição nos lixões atrai insetos, ratos e outros animais que transmitem doenças; produz um caldo negro, o chorume, que contém produtos tóxicos, como o chumbo e o mercúrio, vindos de tintas, solventes, pilhas, lâmpadas fluorescentes, etc. Esse material pode contaminar o lençol freático que abastece os poços de água doméstica e os rios da região. b) Aterro sanitário é um local onde se deposita o lixo, mas com impermeabilização do terreno e com tratamento dos gases e do chorume. Nos lixões não existem esses cuidados. Uma das vantagens do aterro sanitário é que ele não polui o ambiente. 6. a) Esses objetos geralmente são usados porque são baratos, leves e não precisam ser lavados ao final da festa, já que são descartáveis. b) Os copos poderiam ser substituídos por outros de vidro, metal ou plástico não descartável; os pratos poderiam ser de louça, de vidro ou de papel descartável; os talheres poderiam ser de metal. c) Esses materiais devem ser limpos e descartados junto com outros plásticos, sendo enviados para a reciclagem. 7. a) A decomposição, feita por bactérias e fungos. b) Resíduos orgânicos, como restos de comida. c) Devemos separar os resíduos para que seja possível dar o destino mais adequado a cada tipo. Enquanto os orgânicos podem ir para a compostagem, os plásticos, vidros, papéis e metais podem ser reciclados e usados na produção de novos objetos. CAPÍTULO 13 - MANUAL DO PROFESSOR

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Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas De olho no texto

De olho no texto O texto abaixo trata da descoberta de compostos vegetais que podem ser usados no combate a doenças. Leiao e depois responda às questões a seguir.

a) Respostas pessoais. b) Eles encontraram esses compostos em plantas da Mata Atlântica e do Cerrado. c) Preservando as matas é possível estudar suas espécies de plantas e testá-las no combate a doenças. d) O uso de antibióticos sem orientação médica pode levar à seleção de bactérias resistentes ao medicamento. Isso significa que um antibiótico pode deixar de fazer efeito se precisarmos novamente dele.

[...] Um grupo de 45 pesquisadores identificou compostos químicos extraídos de plantas de áreas remanescentes de Mata Atlântica e do Cerrado paulista, que em experimentos preliminares de laboratório apresentaram atividade contra fungos, tumores e a doença de Chagas.

Daniel Grasel/Acervo do fotógrafo

A seleção de 229 extratos de plantas resultou em seis espécies com ação antibiótica, das quais duas, as mais conhecidas, já podem ser citadas. Uma é a Rauvolfia sellowii. Também conhecida como casca-de-anta ou jasmim-grado, é uma árvore que pode chegar a 25 metros, comum nos Estados de Minas e São Paulo.

Investigue 1. Resposta pessoal. O texto pode abordar a importância de manter os ambientes limpos e de destinar corretamente os materiais descartados, além de destacar o valor que as atitudes individuais têm para o coletivo. 2. Resposta pessoal. Espera-se que o estudante perceba que o consumismo desenfreado pode causar sérios problemas ambientais, entre outros. 3. Resposta pessoal. Espera-se que o estudante explique que esses e outros produtos tecnológicos têm um lado útil e um lado que pode ser prejudicial ao ser humano. No caso dos plásticos, o lado ruim é a poluição. 4. a) É o símbolo de perigo biológico, indicando material contaminado capaz de infectar um ser vivo. b) Devia ser um recipiente contendo lixo hospitalar. c) A solução é a incineração, porque o calor destrói os microrganismos capazes de causar doenças. 5. Reduzir significa diminuir o desperdício: não adquirir embalagens inúteis e, sempre que possível, substituir produtos descartáveis por produtos duráveis (toalhas de pano em vez de papel, por exemplo); racionalizar a quantidade de material impresso; tirar fotocópias na frente e no verso do papel; fazer apenas a quantidade necessária de comida; limitar o consumo de água (não escovar os dentes com a torneira aberta, por exemplo).

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UNIDADE 3 - MANUAL DO PROFESSOR

13.26 Casca-de-anta ou jasmim-grado (Rauvolfia sellowii ). A árvore pode chegar a 25 m de altura.

[...] Outra planta com ação antibiótica é a Aspidosperma olivaceum, também chamada de guatambu ou guatambu-branco, árvore de 10 a 15 metros de altura, frequente na Mata Atlântica de Minas a Santa Catarina, onde é chamada de peroba. [...] Abre-se assim a perspectiva para a descoberta de novos modelos de medicamentos, que, a partir das plantas, poderiam ser elaborados a custos baixos pela indústria farmacêutica. Do ponto de vista ecológico, a pesquisa [...] apresenta informações valiosas para entender os processos de adaptação das plantas e sua interação com os outros seres vivos – e, portanto, fundamentais nos estudos de conservação e do desenvolvimento sustentável das matas remanescentes de São Paulo. [...] Novos medicamentos das matas. Revista Fapesp. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2000/03/01/ novos-medicamentos-das-matas>. Acesso em: 5 jan. 2018.

a) Consulte em dicionários o significado das palavras que você não conhece, e redija uma definição para essas palavras. b) Onde os pesquisadores encontraram compostos que podem ser usados no combate a doenças? c) Como a preservação de matas pode contribuir com o desenvolvimento de medicamentos? d) Em 2011, o governo estabeleceu um controle mais rigoroso na venda de antibióticos. Por que esses medicamen tos, como o extraído da cascadeanta, não devem ser tomados sem prescrição médica adequada?

1 Imagine que você viu alguém jogando lixo no chão de sua escola ou na rua e redija um pequeno texto explicando para a pessoa por que ela não deve fazer isso. 240

ATIVIDADES

Reutilizar é reaproveitar algo que já foi usado: usar como rascunho o verso de uma folha impressa; comprar produtos que tenham refil; fazer doações de brinquedos, livros e roupas para instituições de caridade, bibliotecas, etc. Com a reciclagem, uma parte do lixo pode ser utilizada como matéria-prima para a fabricação de novos produtos. Para isso, no entanto, é preciso pressionar o governo de cada cidade para que se estabeleça a coleta seletiva de lixo, separando os materiais que podem ser reciclados, e dar preferência aos produtos de material reciclado e reciclável.

Repensar é refletir sobre nossos hábitos de consumo: antes de comprar algo, devemos pensar se de fato precisamos desse produto, se já não temos algo que pode ser usado em seu lugar, qual o ciclo de vida desse produto, etc. Recusar é uma atitude de rejeição a produtos que prejudicam o meio ambiente e que podem ser substituídos por versões recicláveis ou reutilizáveis: usar sacolas de tecido ou biodegradáveis em vez de sacolinhas plásticas de mercado é um exemplo. O consumo consciente implica uma série de atitudes: preocupar-se com o impacto da produção e do consumo sobre o

Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas.

Respostas e orientações didáticas Trabalho em equipe

2 Pesquise em revistas, observe propagandas na televisão, pense em todas as novidades em matéria de automóveis, roupas, aparelhos eletrônicos, etc. e redija um texto comentando os seguintes pontos: você considera de fato úteis todos os produtos novos lançados pela indústria? Que novidades você considera desnecessárias para uma vida satisfatória? 3 A invenção dos plásticos foi benéfica ou maléfica para o ser humano? Escreva um pequeno texto usando argumen tos relacionados ao uso e ao descarte desse material. Banco de imagens/Arquivo da editora

4 Um estudante viu o símbolo abaixo em um recipiente contendo certo tipo de lixo.

13.27 Símbolo encontrado em certo tipo de recipiente de lixo.

a) Pesquise o que esse símbolo significa. b) Que tipo de lixo o estudante deve ter visto? c) Qual é a solução usada para esse tipo de lixo e por que ela é a mais adequada?

5 Em relação ao lixo, o que significam os termos “reduzir, reutilizar, reciclar, repensar, recusar”? Explique cada uma dessas atitudes com exemplos práticos. Pesquise também o que significa “consumo consciente” e “desenvolvimen to sustentável” e dê exemplos da importância dessa atitude. Trabalho em equipe

Cada grupo de estudantes vai escolher uma das atividades a seguir para pesquisar em livros, revistas ou sites confiáveis (de universidades, centros de pesquisa, etc.). Vocês podem buscar o apoio de professores de outras disciplinas (Geografia, História, Língua Portuguesa, etc.). Exponham os resultados da pesquisa para a classe e a comunidade escolar (estudantes, professores e funcionários da escola e pais ou responsáveis), com o auxílio de ilustrações, fotos, vídeos, blogues ou mídias eletrônicas em geral. Ao longo do trabalho, cada integrante deve defender seus pontos de vista com argumentos e sem pre respeitando as opiniões dos colegas.

1 Busquem dados atualizados sobre a quantidade de lixo produzido no Brasil e o destino dele (qual é a porcentagem de lixo que vai para os aterros sanitários, para os lixões, etc.). Pesquisem quais são os países que produzem mais lixo e se existe diferença entre o lixo produzido em países mais ricos e países mais pobres. Finalmente, pesquisem como o problema do lixo passou a ser tratado no fim do século XIX. 2 Pesquisem qual é o destino do lixo na cidade em que vocês moram e, se esse não for um destino adequado, descu bram também que problemas ambientais isso pode causar e que medidas devem ser adotadas para controlar esse problema. Não se esqueçam de pesquisar se há coleta seletiva de lixo na cidade, se há programas de reciclagem e organizações de catadores de material reciclável, e se existem instituições que compram material reciclável. 3 Pesquisem quem foi Rachel Carson, autora do livro Primavera silenciosa, e qual é a importância de seu trabalho para a defesa do meio ambiente. 4 Procurem amostras de alguns produtos que são vendidos em embalagens (alimentos, pastas de dente, brinquedo, etc.). Observem criticamente esses produtos com as respectivas embalagens. Pensem, discutam em grupo e res pondam: A embalagem é realmente necessária? Ela pode ser modificada para diminuir o volume de lixo no ambien te? Como? Deem sugestões. Ao final das pesquisas, procurem saber se na região em que vocês vivem existe alguma instituição educacional ou de pesquisa que trabalhe com algum dos temas sugeridos ou que mantenha uma exposição sobre esses assuntos. Verifiquem se é possível visitar o local. Como opção, acessem sites de universidades e museus que tratem desses temas ou que dis ponibilizem uma exposição virtual sobre eles. Veja sugestões de sites ao longo do seu livro. ATIVIDADES

meio ambiente; buscar produtos com selo de eficiência energética; não jogar alimento bom no lixo; escolher produtos com pouca embalagem ou com embalagens reutilizáveis ou recicláveis; economizar água, papel e energia; etc. O consumidor consciente preocupa-se, então, com o desenvolvimento sustentável, isto é, com um desenvolvimento que satisfaça as necessidades presentes sem comprometer o bem-estar das gerações futuras.

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1. A resposta da quantidade e do destino do lixo produzido no Brasil vai depender do ano em que for feita a pesquisa. Em princípio, quanto mais rico for um país, mais lixo ele vai produzir. Mais da metade da produção mundial de lixo urbano ocorre em países desenvolvidos. Os Estados Unidos, por exemplo, estão entre os maiores produtores de lixo (cerca de meia tonelada por habitante a cada ano). Em países mais pobres, mais da metade do lixo é de origem orgânica, principalmente restos de vegetais. Em países mais ricos, a proporção de papel, alumínio, pilhas e outros componentes eletrônicos aumenta. Assim, enquanto nos países mais pobres os derivados de celulose (como o papel) correspondem a 2% do lixo, nos mais ricos essa proporção chega a cerca de 30%. 2. O resultado da pesquisa vai depender da cidade em que o estudante estiver e do ano em que a pesquisa for realizada. 3. A bióloga Rachel Carson (1907-1964) foi quem primeiro alertou o público sobre os perigos do uso do DDT e outros agrotóxicos derivados dele, publicando, em 1962, o livro Primavera Silenciosa. A partir do seu trabalho, a sociedade se conscientizou do risco do uso indevido dos agrotóxicos, e uma série de medidas foram tomadas para restringir e controlar o uso desses produtos. 4. O resultado da pesquisa vai depender dos produtos conseguidos pelo estudante, mas espera-se que ele perceba a importância de se diminuir o desperdício e de um consumo consciente.

CAPÍTULO 13 - MANUAL DO PROFESSOR

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RECORDANDO ALGUNS TERMOS Você pode consultar a lista a seguir para obter uma informação resumida de alguns termos utilizados neste livro. Aqui, vamos nos limitar a dar a definição de cada palavra ou expressão apenas em função do tema deste livro. A Ácido clorídrico. Substância ácida usada na indústria. Também é produzida no estômago. Adubação. Ato de adubar o solo, isto é, de acrescentar sais minerais que estão em falta. Adubação orgânica. Adubação com restos de vegetais (folhas, galhos, cascas de arroz, etc.), farinha de ossos e estrume de boi, cavalo, porco, galinha, etc.

Adubação química. Ato de adicionar fertilizantes compostos de uma mistura dos principais nutrientes empregados pelas plantas: nitrogênio, potássio e fósforo, entre outros. Adubação verde. Uso de leguminosas (feijão, soja, ervilha) para adubar o solo. Adutoras. Canos que levam a água do rio ou da represa para estações de tratamento de água.

Agrotóxicos. Produtos químicos usados para combater insetos e outros organismos que se alimentam de plantações. Também chamados de pesticidas ou defensivos agrícolas. Água destilada. Água pura (sem nenhuma substância dissolvida) obtida por destilação.

Água doce. Água dos rios, dos lagos e de fontes com menos sal que a água do mar. Água mineral. Água que brota de fontes do subsolo. Água potável. Água que pode ser bebida sem riscos para a saúde.

Altitude. Altura de um lugar medida a partir do nível do mar. Alvéolo pulmonar. Estrutura microscópica em forma de saco presente nos pulmões dos mamíferos onde ocorrem as trocas gasosas com o sangue.

Anemômetro. Instrumento que mede a velocidade do vento.

Aterro sanitário. Depósito de lixo compactado em trincheiras abertas no solo, forradas com material impermeável e depois cobertas de terra. Atmosfera. Camada de ar que envolve o planeta. Átrio. Cada uma das cavidades superiores do coração. Axônio. Parte do neurônio que conduz impulsos nervosos para os músculos, as glândulas ou outros neurônios. B Bactéria. Ser vivo microscópico formado por apenas uma célula sem núcleo individualizado.

Barômetro. Instrumento usado para medir a pressão atmosférica. Basalto. Rocha magmática de granulação fina. Bentos. Seres que vivem no fundo dos ecossistemas aquáticos. Biodigestores. Recipientes grandes e fechados, onde a matéria orgânica do lixo sofre decomposição, dando origem a uma mistura de gases que pode ser usada como combustível.

Bioma. Grandes áreas caracterizadas por um tipo principal de vegetação.

Antibiótico. Substância capaz de impedir a reprodução de bactérias e combater infecções no organismo.

Biruta. Cone de tecido utilizado para observar a direção do vento.

Aquecimento global. O aquecimento da Terra devido à intensificação do efeito estufa.

Brônquios. Tubos que surgem a partir de ramificações da traqueia.

Ascaridíase. Doença causada por um verme, o áscaris (ou lombriga), que cresce no intestino. É adquirida pela ingestão de água ou alimentos contaminados.

MANUAL DO PROFESSOR

Astronomia. O estudo dos corpos celestes.

Biosfera. Parte da Terra onde é possível a vida. É formada pelo conjunto de ecossistemas.

Artéria. Vaso sanguíneo que conduz sangue do coração para outras partes do corpo.

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Astronauta. Pessoa que viaja pelo espaço.

Ano-luz. Distância percorrida pela luz, em um ano, no vácuo.

Argônio. Gás nobre presente no ar e usado em lâmpadas incandescentes.

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Assoreamento. Acúmulo de terra transportada pela água, que se deposita no fundo dos rios, obstruindo seu fluxo. Em períodos de chuvas, pode provocar o transbordamento de rios e o alagamento das áreas vizinhas.

RECORDANDO ALGUNS TERMOS

Bulbo. Parte do encéfalo que controla funções como o batimento cardíaco e a respiração. C Cadeia alimentar. Sequência de organismos que indica a passagem de alimento e energia entre eles.

Calagem. Técnica que consiste em aplicar calcário moído no solo para reduzir a acidez e permitir o cultivo.

Constelação. Grupo de estrelas que, vistas da Terra, parecem formar figuras conhecidas.

Calor. Energia que passa de um corpo para outro em razão da diferença de temperatura entre eles.

Continente. Grande massa de terra que se ergue acima do leito oceânico.

Carnívoro. Organismo que se alimenta de herbívoros e animais em geral.

Córnea. Membrana transparente que cobre a porção anterior do globo ocular.

Carvão mineral. Material formado a partir de fósseis de plantas e que pode ser usado como combustível.

Cristal. Sólido formado por partículas organizadas em formas geométricas regulares (cúbicas, prismáticas, etc.). A maioria dos minerais forma cristais.

Celsius. Unidade de temperatura. Célula. Unidade estrutural e fisiológica dos seres vivos. Célula adiposa. Célula que armazena gordura.

Célula-ovo. Célula resultante da união do espermatozoide com o óvulo. O mesmo que zigoto. Cerebelo. Parte do encéfalo responsável pelo ajuste dos movimentos e pelo equilíbrio. CFC. Abreviatura de clorofluorcarboneto, gás usado como propelente em alguns produtos e em um tipo de geladeira e condicionador de ar. Destrói a camada de ozônio. Chuva ácida. Chuva mais ácida que o normal devido à liberação excessiva de gases por veículos e indústrias. Pode corroer prédios e destruir plantas e seres aquáticos. Cirro. Nuvem alta, branca, semelhante a plumas, associada a condições de bom tempo. Cirros-estratos. Camadas finas de nuvens de grande altitude. Citoplasma. Região da célula entre a membrana e o núcleo.

Clima. Média das condições meteorológicas de um lugar medidas ao longo de um grande período.

Clorofila. Substância verde que capta a energia solar, usada pelas plantas e algas no processo de fotossíntese.

Coluna vertebral. Conjunto de ossos que forma o principal eixo de sustentação do corpo dos vertebrados. Comburente. Substância que alimenta a combustão. Combustão. Reação rápida de uma substância com o oxigênio, liberando energia. Combustíveis fósseis. Combustíveis formados a partir de fósseis. Exemplos: carvão mineral, petróleo, gás natural.

Cristalino. Também chamada lente, é a estrutura do olho que ajuda a focalizar os raios luminosos na retina. Cromossomo. Filamento contendo o material genético da célula. Crosta da Terra. Parte sólida da superfície do planeta, formada principalmente de rochas. Cúmulos. Nuvens isoladas com formas de montanhas.

Cúmulos-nimbos. Nuvens baixas, com a parte superior mais larga. Curvas de nível. Técnica agrícola que consiste em cultivar as plantas em encostas e em linhas dispostas na mesma altura de um terreno íngreme, para diminuir os efeitos da erosão. D Daltonismo. Problema genético que faz com que o indivíduo não consiga distinguir determinadas cores. Decomposição. Transformação da matéria orgânica do solo ou da água em matéria mineral. Os principais decompositores são as bactérias e os fungos.

Decompositor. Ser vivo — principalmente bactérias e fungos — que faz a decomposição dos resíduos e dos cadáveres. Dendrito. Prolongamento do neurônio capaz de receber estímulos ou impulsos nervosos.

Densidade. Razão entre a massa de uma substância e seu volume. Deriva continental. Movimento lento dos continentes.

Combustível. Substância que pode ser queimada para liberar energia.

Derme. Camada de tecido conjuntivo que fica sob a epiderme.

Cometa. Corpo formado por gases congelados e poeira e que gira em torno do Sol.

Desidratação. Perda excessiva de líquido pelo corpo por diarreia ou vômitos.

Compostagem. Processo de transformação dos restos orgânicos do lixo em adubo.

Desmatamento. Retirada da vegetação natural de uma área.

Comunidade. Conjunto de seres vivos de determinado lugar, que mantêm relações entre si.

Destilação. Técnica que consiste em provocar a ebulição de um líquido e em seguida condensá-lo em outro recipiente. É usada para separar os componentes de uma solução.

Condensação. Passagem do estado líquido para o estado gasoso. O mesmo que liquefação.

RECORDANDO ALGUNS TERMOS

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MANUAL DO PROFESSOR

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Diafragma (músculo). Músculo que promove a entrada e a saída de ar nos pulmões. Diarreia. Eliminação frequente de fezes líquidas.

Digestão. Conjunto de processos que contribuem para a transformação das partículas dos alimentos em partículas menores. DNA (ácido desoxirribonucleico). Material químico que forma o gene. Duodeno. Parte inicial do intestino delgado. E Ebulição. Passagem do estado líquido para o estado gasoso com formação de bolhas e à temperatura constante. Eclipse. A passagem de um corpo celeste pela sombra de outro.

Exosfera. Camada mais externa da atmosfera. Experimento. Teste científico feito seguindo cuidados específicos. F Faringe. Canal comum ao sistema digestório e respiratório. Fases da Lua. Aspectos diferentes com que a Lua aparece no céu. Fauna. Animais de uma área.

Eclipse solar. Eclipse que ocorre quando a Terra passa pela sombra da Lua.

Feixe de luz. Conjunto de raios luminosos convergentes, divergentes ou paralelos.

Ecologia. Ciência que estuda como os seres vivos se relacionam com o ambiente em que vivem.

Fermentação. Processo pelo qual alguns organismos, como certas bactérias e fungos, liberam energia do alimento sem oxigênio. Feto. Nome que se dá ao embrião a partir da oitava semana de vida.

Efeito estufa. Processo pelo qual parte do calor da Terra é retido por gases da atmosfera. O efeito estufa influencia a temperatura média do planeta.

Filtração. Processo de separação das partículas de uma mistura por meio de filtros, que retêm as partículas maiores e deixam passar as partículas menores.

Embrião. Organismo nas primeiras fases do desenvolvimento.

Fitoplâncton. Conjunto de algas flutuantes.

Energia. Capacidade de realizar trabalho. Epiderme. Camada de células superficiais que cobre o corpo de alguns animais. A parte externa da pele. Equador. Linha imaginária que circunda a Terra na sua parte mais larga. Erosão. Processo de remoção da superfície do solo e de fragmentos de rochas devido à ação do intemperismo (chuva, vento e outros fatores). Esgoto. Sistema que recolhe líquidos e dejetos lançados pelas casas.

Esôfago. Parte do sistema digestório que liga a faringe ao estômago. Espécie. Conjunto de indivíduos muito semelhantes, capazes de cruzar entre si, originando descendentes férteis. Espermatozoide. Célula reprodutora masculina. Estação espacial. Estação que fica em órbita com astronautas.

MANUAL DO PROFESSOR

Evaporação. Passagem de uma substância do estado líquido para o estado gasoso sem entrar em ebulição.

Fecundação. União do gameta masculino com o gameta feminino. Também chamada fertilização.

Encéfalo. Parte do sistema nervoso localizada no interior do crânio.

244

Estratosfera. Camada da atmosfera acima da troposfera e abaixo da mesosfera.

Eclipse lunar. Eclipse que ocorre quando a Lua passa pela sombra da Terra.

Ecossistema. Conjunto formado pelos fatores físicos e seres vivos do ambiente e pelas diversas interações entre os seres vivos e o ambiente.

244

Estrato. Uma das camadas de uma rocha sedimentar.

RECORDANDO ALGUNS TERMOS

Floculação. Processo utilizado nas estações de tratamento de água e que faz as partículas finas de areia e de argila presentes na água se juntarem, formando partículas maiores, os flocos. Foco. Ponto de uma lente ou espelho para o qual convergem os raios (ou seus prolongamentos) que incidem paralelamente ao eixo, depois de terem sido refletidos ou refratados. Força. Algum agente que muda a velocidade do corpo ou provoca nele uma deformação.

Fossa seca. Buraco no chão onde são lançadas as fezes e a urina. Fossa séptica. Tanque subterrâneo de concreto onde é lançada a água com os dejetos da casa. O líquido originado da decomposição vai para o sumidouro.

Fósseis. Restos de organismos que habitaram a Terra há muito tempo e que ficaram preservados em rochas. Podem ser também registros de atividades de organismos.

Fotossíntese. Processo pelo qual as plantas e outros seres autotróficos usam gás carbônico, água e energia da luz solar para fabricar açúcares, liberando oxigênio.

Fungo. Organismo cujo corpo é composto de um conjunto de fios, as hifas. Pode ser formado por uma ou por várias células. Não tem clorofila nem faz fotossíntese. Alguns fungos são decompositores, outros são parasitas. Fusão. Passagem do estado sólido para o estado líquido. G

Galáxia. Aglomerado de estrelas, gás e poeira mantidos juntos pela força gravitacional. Gametas. Células sexuais produzidas por seres que realizam a reprodução sexuada.

Gás carbônico. Gás produzido na respiração da maioria dos seres vivos e usado pelas plantas na fotossíntese. Gás natural. Gás formado a partir de fósseis. Genes. Os genes estão no núcleo das células e influenciam as características dos seres vivos. São transmitidos dos pais para os filhos e são formados por uma substância química chamada ácido desoxirribonucleico (DNA). Genética. Ciência que estuda as leis da hereditariedade. Geologia. Estudo da história da Terra e de sua estrutura.

Glândula. Estrutura que produz substâncias (secreções) que exercem funções no organismo. Glóbulo branco. Ver leucócito. Glóbulo vermelho. Ver hemácia. Gnaisse. Rocha metamórfica formada de quartzo e feldspato. Granito. Rocha magmática de granulação grossa. Granizo. Pequenas pedras de gelo que caem das nuvens. H Habitat. O lugar em que uma espécie vive. Hemácia. Elemento do sangue que transporta oxigênio. O mesmo que glóbulo vermelho. Hemoglobina. Substância que transporta oxigênio no interior da hemácia. Hidrosfera. Conjunto total de água do planeta (rios, lagos, oceanos). Higrômetro. Instrumento que mede a umidade do ar. Hipófise. Glândula endócrina localizada na base do encéfalo.

Hipotálamo. Parte do encéfalo que produz hormônios e controla a temperatura do corpo, a sede, a fome, etc. Hipótese. Suposição que se faz para tentar resolver um problema.

Hormônio. Substância química lançada no sangue que regula determinadas funções no organismo. Húmus. Material resultante da decomposição de restos de organismos.

Incineração. Queima do lixo em aparelhos e usinas especiais. Inseticida. Produto químico que mata insetos.

Inseto. Invertebrado com três pares de pernas articuladas (com articulações), corpo dividido em cabeça, tórax e abdome. Intemperismo. Destruição das rochas pela ação da água, do vento, da temperatura, de processos químicos e biológicos, que as transformam em pequenos fragmentos. Intestino delgado. Parte do sistema digestório que se situa entre o estômago e o intestino grosso. Intestino grosso. Parte do sistema digestório que se situa entre o intestino delgado e o ânus.

Invertebrados. Animais sem coluna vertebral. Ionosfera. Camada da atmosfera com muitas partículas eletricamente carregadas.

Íris. Parte anterior da coroide que regula a entrada de luz pela pupila. L Laringe. Parte do sistema respiratório que liga a faringe à traqueia. Larva. Primeiro estágio do processo de transformação (metamorfose) pelo qual alguns animais passam até originar o indivíduo adulto.

Latitude. Distância angular de um ponto da superfície da Terra medida a partir da linha do Equador. Lava. Magma expelido pelos vulcões durante as erupções.

Lei científica. Afirmações baseadas em hipóteses gerais que foram testadas cientificamente. Lençol de água. Rocha saturada de água sobre camadas de rocha impermeável. Abastece os poços. É o mesmo que lençol freático. Lençol freático. Ver lençol de água. Lente convergente. Lente que faz os raios paralelos ao eixo convergirem para um foco depois de serem refratados.

Lente divergente. Lente que faz os raios paralelos ao eixo divergirem uns dos outros. Leucócito. Célula que ajuda a destruir micróbios ou substâncias estranhas que invadem o organismo. O mesmo que glóbulo branco. Ligação química. União entre átomos. Linfócito. Célula de defesa do corpo que faz parte do sistema imunitário. Liquefação. Ver condensação. RECORDANDO ALGUNS TERMOS

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MANUAL DO PROFESSOR

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Litosfera. Parte formada pela crosta da Terra juntamente à parte superior do manto. Lixão. Local onde se descarrega lixo diretamente sobre o solo, sem qualquer medida de proteção ao meio ambiente. M Magma. Parte do manto formada por rochas derretidas. Manejo integrado de pragas. Uso de várias técnicas para reduzir o uso de agrotóxicos nas plantações. Manto. Camada da Terra entre o núcleo e a crosta. Contém rochas no estado sólido e rochas derretidas. Marés. Subida e descida da água dos oceanos devido à atração gravitacional da Lua e do Sol.

Massa de ar. Grande volume de ar com condições uniformes de temperatura e umidade.

Nimbos. Nuvens de chuva. Nimbos-estratos. Nuvens de chuva espessas e extensas. Nitrogênio. Elemento que forma o gás mais abundante no ar. Núcleo. Região da célula onde se encontra o material genético. (Células de bactérias não têm núcleo.)

Núcleo (da Terra). Parte central do planeta. O

Medula espinal. Parte do sistema nervoso que passa pela coluna vertebral. Também chamada medula nervosa.

Ônibus espacial. Veículo que pode levar tripulantes ao espaço e pousar de novo na Terra.

Medula óssea. Tecido no interior de alguns ossos que produz células do sangue.

Órbita. A trajetória seguida por um corpo celeste no espaço ao redor de outro astro.

Melanina. Substância que dá cor à pele e a protege contra a ação dos raios ultravioleta.

Orelha. Órgão responsável pela audição e pelo equilíbrio.

Metabolismo. O conjunto de processos químicos de um organismo.

Meteorologia. Ciência que estuda as condições atmosféricas e auxilia na previsão do tempo. Microscópio. Instrumento que permite a observação de estruturas muito pequenas, não visíveis a olho nu.

Mineral. Composto químico que forma as rochas. Minério. Mineral com valor econômico. Mistura. Reunião de duas ou mais substâncias sem combinação química entre elas.

Monóxido de carbono. Gás tóxico que pode provocar a morte por falta de oxigênio. N Neblina. Nuvem que se forma perto do solo. Nervo. Conjunto de prolongamentos dos neurônios que levam ou trazem impulsos nervosos.

Neurônio. Célula do sistema nervoso responsável pela condução do impulso nervoso.

MANUAL DO PROFESSOR

Nicho (ou nicho ecológico). Conjunto de relações de um organismo com o ambiente em que vive.

Oceano. Grande massa de água salgada.

Mesosfera. Camada da atmosfera que vai dos 50 km até cerca de 80 km de altitude.

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Neve. Flocos brancos de cristais de água congelada e que caem das nuvens.

Mata Atlântica. Floresta Tropical que acompanha o litoral brasileiro. Hoje está bastante devastada.

Membrana plasmática. Película que envolve a célula e controla a entrada e a saída de substâncias.

246

Neurotransmissor. Substância química que transmite as mensagens de um neurônio para outro ou de um neurônio para um músculo ou glândula.

RECORDANDO ALGUNS TERMOS

Onda sísmica. Energia liberada em um terremoto.

Óvulo. Gameta feminino (em animais) ou estrutura das plantas que contém o gameta feminino, a oosfera.

Oxigênio. Elemento que forma o gás que a maioria dos seres vivos usa na respiração. Ozônio. Gás presente na atmosfera da Terra. Forma uma camada que absorve boa parte dos raios ultravioleta do Sol.

P Pâncreas. Órgão que fabrica diversas enzimas digestórias lançadas no duodeno. Papilas gustativas. Estruturas presentes na língua que atuam na percepção do paladar.

Parasita. Organismo que se instala no corpo de outro, o hospedeiro, passando a extrair dele alimento e causando-lhe prejuízos. Pascal. Unidade de pressão; vem de Blaise Pascal (1623-1662), matemático, físico e filósofo francês. Pedra-pomes. Rocha magmática muito leve e que contém bolhas de gás. Peso. O resultado da atração gravitacional da Terra sobre um corpo. Petróleo. Material formado a partir de matéria orgânica depositada no fundo dos mares e fossilizada. Do petróleo extraímos vários produtos usados como combustíveis (gasolina, óleo diesel, etc.) e como fonte de diversos produtos (plásticos, tecidos, tintas, etc.).

Placas tectônicas. Placas de rochas sobre as quais estão os continentes e o assoalho dos oceanos.

Plaqueta. Elemento do sangue que ajuda a parar uma hemorragia.

Plasma. Parte líquida do sangue que contém água, proteínas e outras substâncias dissolvidas. Pluviômetro. Aparelho que mede a quantidade de chuva. Poço artesiano. Poço construído com equipamento especial, que fura a terra e tira água de lençóis subterrâneos profundos.

Poço raso. Poço que obtém água de até cerca de 20 metros de profundidade. Poluentes. Produtos que promovem poluição. Poluição. Alteração no ambiente provocada por produtos que prejudicam o ser humano e outros seres vivos.

População. Indivíduos de uma mesma espécie que vivem em determinada região. Precipitação. Formas de água que caem das nuvens (chuva, neve, granizo). Pressão. Efeito de uma força por unidade de área.

Pressão arterial. Pressão que o sangue exerce dentro das artérias. Pressão atmosférica. Pressão exercida pela camada de ar que envolve a Terra.

Propriedade física. Característica observada em uma substância que não altera a identidade química dessa substância. Propriedade química. Característica de um material que envolve alguma transformação química. Q Quartzo. Mineral composto de silício e oxigênio. R Radiação. Energia na forma de ondas ou partículas emitidas por uma fonte. Radiossonda. Aparelho transportado por balões meteorológicos e que mede a pressão, a temperatura e outros aspectos da atmosfera.

Recursos naturais não renováveis. Recursos que não podem ser recompostos na natureza na mesma velocidade com que são consumidos (petróleo, carvão mineral, etc.).

Recursos naturais renováveis. Recursos que podem ser repostos pelo ser humano ou pelos ciclos naturais à medida que são consumidos (plantas e animais usados na alimentação, por exemplo). Respiração. Processo por meio do qual os organismos obtêm a energia necessária às funções vitais a partir do alimento.

Respiração celular. Processo que ocorre no interior das células e que libera energia de açúcares e outras substâncias. Retina. Parte interna dos olhos onde a imagem se forma. Rocha calcária. Rocha sedimentar de carbonato de cálcio. Rocha magmática. Rocha originada a partir do resfriamento e da solidificação do magma eliminado pelos vulcões. O mesmo que rocha ígnea. Rocha matriz. Rocha situada na camada mais profunda da crosta terrestre e que deu origem ao solo. Rocha metamórfica. Rocha formada a partir de outros tipos de rochas submetidas a grandes pressões ou elevadas temperaturas. Rocha sedimentar. Rocha formada por fragmentos de rochas depositados em camadas.

Rotação de culturas. Técnica que consiste em cultivar, no mesmo terreno, plantas diferentes em períodos alternados para diminuir a erosão ou o esgotamento do solo.

S Satélite. Corpo em órbita ao redor de um planeta. Pode ser um corpo celeste (satélite natural) ou um equipamento fabricado pelo ser humano (satélite artificial).

Sedimento. Acúmulo de pequenas partículas de rocha depositadas pela água ou pelo vento. Sinapse nervosa. Região de proximidade entre dois neurônios ou entre um neurônio e um músculo ou uma glândula. Sismógrafo. Aparelho que registra as ondas sísmicas liberadas num terremoto.

Sociedade. Grupo de indivíduos da mesma espécie e que vivem juntos de forma permanente, cooperando entre si.

Radiotelescópio. Telescópio que capta ondas de rádio do espaço.

Solidificação. Passagem do estado líquido para o estado sólido.

Raio de luz. Linhas retas que representam a trajetória seguida pela luz. O mesmo que raio luminoso.

Solo. Camada da superfície da Terra capaz de sustentar o crescimento das plantas.

Raios ultravioleta. Radiação emitida pelo Sol e que estimula a produção de melanina pela pele.

Solo arenoso. Solo que tem uma quantidade maior de areia do que a média (cerca de 70% de areia).

Reação química. Transformação de uma ou mais substâncias em substâncias químicas diferentes.

Solo argiloso. Solo com mais de 20% de argila.

Reagente. Substância que reage quimicamente com outra.

Solução. Mistura homogênea de duas ou mais substâncias.

Solo humífero. Solo rico em húmus, bastante fértil.

RECORDANDO ALGUNS TERMOS

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MANUAL DO PROFESSOR

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Soluto. O componente da solução que estiver em menor quantidade.

Transpiração. Perda de água na forma de vapor pelas plantas ou pela pele dos animais.

Solvente. O componente da solução que estiver em maior quantidade.

Troposfera. A camada mais baixa da atmosfera.

Sonda espacial. Veículo não tripulado que carrega equipamentos para realizar pesquisas no espaço. Sublimação. Passagem do estado sólido diretamente para o estado gasoso e vice-versa. Substâncias orgânicas. São os açúcares, as proteínas, as gorduras, as vitaminas e outras substâncias presentes, principalmente, no corpo dos seres vivos.

Sumidouro. Escavação com paredes de concreto que recebe o líquido da fossa. T

Umidade. Quantidade de vapor de água na atmosfera. Umidade relativa. A relação entre a quantidade de vapor de água no ar e a máxima quantidade de vapor de água possível em certa temperatura.

Tecido. Conjunto de células que executam determinada função.

Usina nuclear. Usina onde a energia nuclear é convertida em outras formas de energia, como a elétrica.

Telescópio. Instrumento com lentes ou espelhos especiais que nos fornece imagens ampliadas de objetos muito distantes, como os corpos celestes. Tempo. Condições meteorológicas (temperatura, umidade, pressão, vento, etc.) da atmosfera de um lugar, medidas em determinado intervalo de tempo.

Tendão. Estrutura que liga o músculo ao osso.

Teoria. Conjunto de leis e conceitos proposto para explicar vários fenômenos. Termosfera. A penúltima camada da atmosfera.

Terraço. Área plana em encosta inclinada, que permite o cultivo e diminui a erosão dos morros. Terremoto. Movimento súbito de uma placa terrestre que libera ondas de choque, causando tremores ou vibrações na superfície da Terra.

Tímpano. Membrana timpânica que separa a orelha externa da orelha média e que vibra com as ondas sonoras. Tireoide. Também chamada glândula tireóidea, é uma glândula endócrina situada na parte anterior do pescoço. Tórax. Parte do corpo entre a cabeça e o abdome de alguns animais, como os insetos. Transformação química. Ver reação química. Transgênico. Organismo que contém genes de outras espécies inseridos através das técnicas de engenharia genética. Os alimentos transgênicos são feitos a partir de organismos transgênicos.

MANUAL DO PROFESSOR

Universo. O conjunto de tudo o que existe.

Teia alimentar. Interseção de várias cadeias alimentares.

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Tuba auditiva. Conduto que comunica a orelha média com a faringe e permite equilibrar a pressão do ar de dentro da orelha média com a da atmosfera. Também chamada trompa de Eustáquio.

Tanque de decantação. Tanques nas estações de tratamento de água onde as partículas de areia e de argila se depositam. Tectônica global. Teoria científica segundo a qual a crosta da Terra é formada por placas em movimento, o que explica a atividade dos vulcões, dos terremotos e de outros fenômenos geológicos. Também chamada de tectônica das placas.

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Tsunami. Onda criada no oceano a partir de um terremoto (ou de um vulcão) e que atinge grande altura e velocidade.

RECORDANDO ALGUNS TERMOS

Ureter. Canal que leva a urina do rim até a bexiga urinária.

Útero. Órgão onde o embrião dos mamíferos em geral se desenvolve.

Vacina. Produto contendo antígenos, usado para induzir a produção de anticorpos pelo organismo, protegendo-o contra infecções. Vaporização. Passagem do estado líquido para o estado gasoso por ebulição ou evaporação.

Vaso sanguíneo. Conduto que transporta o sangue no interior do organismo. Veia. Vaso sanguíneo que traz sangue dos órgãos para o coração.

Ventrículo. Cada uma das cavidades inferiores do coração.

Vértebra. Cada um dos ossos que formam a coluna vertebral. Vertebrado. Animal que possui coluna vertebral. Exemplos: peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Vesícula biliar. Órgão do sistema digestório dos vertebrados que armazena a bile e a lança no intestino delgado.

Vírus. Agentes infecciosos que não têm estrutura celular. Causam várias doenças na espécie humana e em outros seres vivos. Volume. O espaço ocupado por um corpo. Vulcão. Abertura ou fenda na crosta terrestre por onde é expelido o magma.

Z Zigoto. Ver célula-ovo. Zooplâncton. Seres heterotróficos que formam o plâncton.

LEITURA COMPLEMENTAR O planeta Terra Capítulos 1, 2, 3, 4 e 5 50 pequenas coisas que você pode fazer para salvar a Terra. The Earthworks Group. 9. ed. Rio de Janeiro: José Olympio, 2002. Este livro sugere ao leitor algumas atitudes simples para proteger a Terra, levando em conta temas como o efeito estufa, a poluição do ar e do subsolo, a diminuição da camada de ozônio, o lixo, a chuva ácida e a ameaça à fauna. A água do planeta azul. Fernando Carraro. São Paulo: FTD, 1998. Este livro conta a história de dois garotos que durante as férias da escola observam a chuva que cai há três dias. O enredo discute o ciclo da água e a importância desse recurso para o planeta. A água e os seres vivos. Massao Hara. São Paulo: Scipione, 1990. Esta obra discute os vários aspectos da relação entre os seres vivos e a água, tratando das formas de obtenção, utilização e eliminação desse líquido vital pelos diferentes seres que habitam o planeta.

A Geologia em pequenos passos. Michel François. São Paulo: Ibep, 2006. Este livro apresenta de forma simples e divertida conceitos básicos de Geologia, como a formação das rochas, a constituição da crosta terrestre, etc. A história do dia e da noite. Jacqui Bailey; Matthew Lilly. São Paulo: DCL, 2008. Além de ensinar a fazer um relógio de sol, este livro propõe uma reflexão sobre a importância do Sol e da existência dos dias e das noites para a vida.

A poluição atmosférica. Gerard Mouvier. São Paulo: Ática, 1997. Com este livro, o autor mostra que a atmosfera é um sistema complexo, onde numerosas espécies químicas estão em constante interação. A obra alerta para a fragilidade do equilíbrio atmosférico, que vem sendo perturbado pelas atividades humanas. Água: as descobertas começam com uma palavra. Penélope Arlon. São Paulo: Caramelo, 2006. Com este livro, o jovem leitor pode conhecer as respostas para uma série de questões ligadas à origem e ao destino da água. Água. Brenda Walpone. São Paulo: Melhoramentos, 1991. Este livro mostra de maneira divertida os vários fenômenos

relativos à água, como a evaporação, o congelamento, a tensão de superfície e a densidade.

Água. Sônia Salem. São Paulo: Ática, 2009. Este livro aborda questões como o consumo, a distribuição e o desperdício de água em todo o planeta, levantando discussões sobre a poluição aquática e a falta do recurso hídrico. Água, meio ambiente e vida. Sônia Dias. São Paulo: Global, 2004. A obra trata da relação entre o homem e o planeta Terra, trazendo discussões sobre o uso múltiplo da água. Água: vida e energia. Eloci Peres Rios. São Paulo: Atual, 2004. Com este livro, a autora discute vários aspectos relacionados à água, como as fontes disponíveis, a possibilidade de reaproveitamento do recurso e as doenças causadas pela poluição dos rios, oceanos e esgotos.

Aquecimento global. Susannah Bradley. São Paulo: DLC, 2008. Ricamente ilustrado, este livro aborda tópicos como o efeito estufa, a camada de ozônio, o aquecimento global, as condições de tempo extremas, a poluição atmosférica e suas consequências. Aquecimento global não dá rima com legal. César Obeid. São Paulo: Moderna, 2009. (Série Saber em Cordel). Inspirado na literatura de cordel e com xilogravuras, este livro apresenta as causas, consequências e possíveis soluções individuais e coletivas para o aquecimento global. Ar. Brenda Walpole. São Paulo: Melhoramentos, 1991. O livro mostra os diversos fenômenos relacionados ao ar, como o isolamento, as correntes de convecção, a pressão do ar e a aerodinâmica, explicando, por exemplo, como voam os aviões, os helicópteros e as pipas. Ar. Gabrielle Woolfitt. São Paulo: Scipione, 1996. Este livro mostra como o ar é necessário para a vida, sendo aproveitado pelos animais para a sua sobrevivência e locomoção e, no caso do homem, para a produção de energia. Astronomia: o estudo do Universo. Terry Mahoney. 5. ed. São Paulo: Melhoramentos, 2009. O livro mostra uma visão empolgante da ciência do Universo. As imagens coloridas estimulam a curiosidade, e os textos apresentam princípios essenciais para a compreensão dessa disciplina científica. LEITURA COMPLEMENTAR

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MANUAL DO PROFESSOR

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Cinco pedrinhas saem em aventura. Maria Cristina Motta de Toledo; Rosely Aparecida Liguori Imbernon. São Paulo: Oficina de Textos, 2003. Com este livro, o jovem leitor pode ter uma visão panorâmica da mineralogia e conhecer a composição e as principais características de diversos tipos de rocha.

Clima e meio ambiente. José Bueno Conti. 6. ed. São Paulo: Atual, 2005. Este livro mostra as múltiplas interações entre o clima e o meio ambiente, apresentando as causas de vários fenômenos climáticos e contribuindo para que os jovens estudantes possam agir mais conscientemente no seu meio. Clima e previsão do tempo. Steve Parker. São Paulo: Melhoramentos, 1995. Este livro aborda diversos fenômenos relativos ao clima na Terra, como os padrões de vento, as correntes oceânicas, o efeito estufa, os trovões, as nuvens e a chuva, esclarecendo como o Sol afeta o clima do planeta. Ecologia e cidadania. Elias Fajardo. São Paulo: Senac, 2003. Este livro propõe uma reflexão sobre como a conscientização e a adoção de hábitos sustentáveis podem contribuir para vivermos melhor.

Minerais, minérios, metais: de onde vêm? Para onde vão? Eduardo Leite do Canto. 3. ed. São Paulo: Moderna, 1996. Este livro dá destaque à produção brasileira de minérios e identifica os locais onde eles se encontram. O autor examina os diversos processos de extração dos metais e mostra quais são as suas aplicações práticas mais comuns.

Fique por dentro da Ecologia. David Burnie. 2. ed. São Paulo: Cosac Naify, 2002. Esta obra explica o que é Ecologia e mostra as principais questões ligadas à vida do nosso planeta, revelando as complicadas interações entre os seres vivos e o meio ambiente.

Natureza e agroquímicos. Samuel Murgel Branco. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2003. Este livro mostra que os agrotóxicos empregados para o controle de pragas e ervas daninhas, e os fertilizantes usados para aumentar a produtividade dos campos podem ser nocivos ao meio ambiente e ao próprio ser humano se não forem utilizados corretamente.

Juca Brasileiro: a água e a vida. Patricia Engel Secco. São Paulo: Melhoramentos, 2003. A partir da história da cidade de Salesópolis, onde fica a nascente do rio Tietê, o leitor poderá entender a importância da água para a sobrevivência dos seres vivos e refletir sobre

MANUAL DO PROFESSOR

Meio ambiente e sociedade. Marcelo Leite. São Paulo: Ática, 2005. (De olho na Ciência). Com este livro, o autor trata da integração entre o meio ambiente e a sociedade, mostrando como podemos atuar para melhorar o mundo em que vivemos. A obra aborda temas como os ecossistemas e a biodiversidade, a questão energética e o crescimento populacional.

Na cratera do Kaala. Fábio Ramos Dias de Andrade. São Paulo: Oficina de Textos, 2004. Com este livro, o autor se propõe a contar histórias sobre o nosso planeta, esclarecendo, entre outras questões, como é o centro da Terra, como se formam o solo e as rochas, como eram os dinossauros que dominaram a Terra e por que um vulcão explode.

Iniciação à Astronomia. Romildo Póvoa Faria. 12. ed. São Paulo: Ática, 2004. Incentiva o estudante a observar o céu para que possa compreender melhor o Universo em que vive.

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Meio Ambiente: águas. Ciência Hoje na Escola. SBPC. 5. ed. São Paulo: Global, 2003. v. 4. Com textos escritos por pesquisadores brasileiros, este volume apresenta artigos sobre a água e o meio ambiente, mostrando a importância desse líquido vital para as diversas formas de vida.

Energia e meio ambiente. Samuel Murgel Branco. 4. ed. São Paulo: Moderna, 2004. Neste livro o autor trata da produção de energia e dos seus impactos ambientais, discutindo diversas formas de obtenção energética, como a solar, a eólica e a hidroelétrica. Os tipos de armazenamento de energia e as fontes renováveis também são assuntos desta obra.

Florestas: desmatamento e destruição. Maria Elisa Marcondes Helene. São Paulo: Scipione, 1996. (Ponto de apoio). Este livro discute as razões e as graves consequências da prática do desmatamento no mundo, abordando problemas ligados ao reflorestamento, à Amazônia brasileira e à Mata Atlântica.

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questões como a falta de água no mundo e a poluição dos rios.

LEITURA COMPLEMENTAR

Natureza e seres vivos. Samuel Murgel Branco. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2002. (Viramundo). Com este livro, o aluno poderá ver como os seres vivos se relacionam entre si e com a natureza para estabelecer um equilíbrio permanente.

O azul do planeta: um retrato da atmosfera terrestre. M. Tolentino; R. C. Rocha Filho; R. R. da Silva. 5. ed. São Paulo: Moderna, 1995. Neste livro, os autores buscam realçar o valor da atmosfera para a vida na Terra, analisando a estrutura e a composição atmosférica, bem como os gases que estão presentes nela. O ecossistema marinho. Edson Futema. São Paulo: Ática, 1998. (Investigando).

O livro fornece um panorama sobre o ambiente marinho e os animais que vivem nesse fascinante ecossistema. O efeito estufa. M. Bright. São Paulo: Melhoramentos, 1996. (SOS Planeta Terra). O que é o efeito estufa, quais as suas causas e como ele influencia a vida na Terra são alguns dos temas tratados nesta obra. O mapa do céu: iniciação à Astronomia. Edgar Rangel Netto. São Paulo: FTD, 1998. A obra tem como objetivo introduzir conhecimentos sobre Astronomia e desenvolver o interesse pela pesquisa e pelas atitudes científicas. O livro traz um encarte com atividades e uma carta celeste para destacar. O que é Astronomia. Rodolpho Caniato. Campinas: Átomo, 2010. Com texto interessante e atividades criativas, a obra apresenta abordagens da Física por meio de estudos sobre Astronomia. Ela foi desenvolvida para uma participação ativa do aluno no processo de ensino-aprendizagem, permitindo, assim, que ele construa o próprio conhecimento.

A obra descreve a origem do Universo por meio do big-bang e apresenta conceitos básicos de Astronomia, abrangendo toda a esfera celeste, composta por galáxias, constelações e aglomerados de estrelas e planetas. Passeio por dentro da Terra. Samuel Murgel Branco. São Paulo: Moderna, 2002. O livro mostra ao jovem leitor o que ocorre dentro e fora da Terra, explicando como surgiram as montanhas, os vales, os mares, as dunas e as ilhas vulcânicas.

Pelos caminhos da água. Cristina Strazzacappa e Valdir Montanari. São Paulo: Moderna, 2009. (Desafios). Considerando a água um bem essencial para a vida, este livro trata do abastecimento, do saneamento básico e do uso sustentável dos recursos hídricos do planeta, fazendo algumas projeções para o futuro. Planeta Terra – Tempo e clima. Jim Pipe. Barueri: Girassol, 2009. Livro que trata das consequências das alterações no clima da Terra para o planeta e seus habitantes. São abordadas questões como o aquecimento global, o ciclo da água e a importância do Sol.

O Sistema Solar. Alberto Delerue. São Paulo: Ediouro, 2002. Com este livro, o leitor vai embarcar em uma viagem ao reino do Sol, na qual vai conhecer as mais recentes conquistas espaciais. Trata-se de uma obra destinada àqueles que querem ampliar seus conhecimentos sobre o que acontece no espaço.

Poluição das águas. Luiz Roberto Magossi; Paulo Henrique Bonacella. 22. ed. São Paulo: Moderna, 2003. Este livro apresenta um estudo sobre a água e discute a questão da poluição dos rios, oceanos e esgotos, mostrando a dinâmica desse líquido na biosfera.

O solo e a vida. Rosicler Martins Rodrigues. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2005. Este livro trata da importância do solo e das rochas para os seres humanos e a vida na Terra. A partir de sua leitura, espera-se que o leitor reconheça a necessidade de preservar esses recursos naturais.

Preserve a atmosfera. John Baines. 2. ed. São Paulo: Scipione, 1993. Neste livro o autor trata das ameaças ambientais que atingem a atmosfera do planeta, além de discutir as medidas que a comunidade mundial vem adotando para protegê-la.

O verde e a vida. S. M. Muhringer; H. Gebara. 13. ed. São Paulo: Ática, 2004. (De olho na Ciência). Esta obra traça um panorama das relações entre o ambiente e os seres vivos do nosso planeta, levantando discussões sobre como proteger o meio ambiente, melhorar a qualidade de vida humana e estimular práticas de desenvolvimento sustentável. Os guardiões do clima na Terra. Sandra Marcondes; Rachel Biderman. São Paulo: Anubis, 2009. Este livro trata das alterações climáticas do planeta e discute possíveis soluções para os problemas que elas acarretam. Os segredos do Sistema Solar. Paulo Sergio Bretones. 14. ed. São Paulo: Atual, 2009. Com inúmeras fotos e ilustrações, o livro mostra como o Sistema Solar se comporta, explicando como os corpos celestes interagem entre si e gravitam ao redor do Sol.

Os segredos do Universo. Paulo Sergio Bretones. São Paulo: Atual, 1995.

Preserve os oceanos. John Baines. 2. ed. São Paulo: Scipione, 1993. Esta obra convida o leitor a analisar as questões ambientais e a pensar na preservação do planeta atentando para a contaminação dos oceanos por petróleo, a poluição dos esgotos e a morte de milhões de peixes. Uma aventura no espaço. Iara Jardim; Marcos Calil. São Paulo: Cortez, 2009. Utilizando conceitos da Ciência, da História e da Mitologia, a obra conduz o leitor em uma viagem ficcional pelo Universo.

Viagem ao redor do Sol. Samuel Murgel Branco. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2003. Em linguagem acessível, este livro traz conhecimentos básicos sobre o Sistema Solar e suas relações com o Universo, dando destaque a uma das ciências mais antigas: a Astronomia. Visão para o Universo. Romildo Póvoa Faria. 4. ed. São Paulo: Ática, 1999. (De olho na Ciência). A obra busca despertar nos alunos a curiosidade pela Astronomia, além de aprofundar os conceitos fundamentais desLEITURA COMPLEMENTAR

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sa ciência milenar, apresentando os principais conceitos ligados à Terra e ao Cosmo.

Vida: interação com o ambiente Capítulos 6, 7, 8, 9 e 10 A dinâmica do corpo humano. Cristina Leonardi. São Paulo: Atual, 2003. Com este livro, o leitor pode conhecer o funcionamento do organismo humano e suas atividades digestivas, respiratórias e circulatórias, relacionando-as com as necessidades da vida diária. Como funciona o incrível corpo humano. Richard Walker. São Paulo: Companhia das Letrinhas, 2008. Este livro fornece um panorama do corpo humano, abordando temas como a genética, a anatomia, o processo digestivo, a respiração, o sistema imunológico, as doenças e os diversos processos de cura.

Corpo humano, a máquina da vida. Ana Paula Corradini e Grácia Helena Anacleto. São Paulo: DCL, 2006. Com perfil de almanaque e repleto de fatos, este livro mostra como funciona a máquina humana e todos os seus segredos vitais, abordando o funcionamento dos órgãos, veias, músculos e ossos. Declaração Universal dos Direitos Humanos. Otávio Roth e Ruth Rocha. São Paulo: Quinteto Editorial, 1998. Trata-se de uma adaptação da Declaração Universal dos Direitos Humanos para crianças, que permite aos leitores compreender melhor esse documento tão importante para a humanidade. Dentro de você: como seu corpo reage a um péssimo dia. São Paulo: Ciranda Cultural, 2008. Ao ler esta obra, o leitor faz uma viagem microscópica pelo sistema sanguíneo, vendo o funcionamento das vísceras do corpo humano.

Emoções e sentimentos. John Coleman. São Paulo: Moderna, 1994. (Coleção Desafios). O autor trata das mudanças pelas quais uma pessoa passa durante a adolescência. Este livro ajudará o jovem a compreender as suas emoções e os seus sentimentos, mostrando como ele pode lidar com suas preocupações e questionamentos. Enciclopédia do corpo humano. Dorling Kindersley. São Paulo: Ciranda Cultural, 2007. Com este livro repleto de fotografias, o leitor pode descobrir o que acontece dentro e fora do corpo humano, com abordagens de pequenos fatos e questões enigmáticas sobre essa interessante máquina.

Família e amigos. John Coleman. São Paulo: Moderna, 1994. (Coleção Desafios).

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LEITURA COMPLEMENTAR

Este livro discute alguns problemas que uma pessoa pode ter com sua família e seus amigos durante a adolescência, esclarecendo como ocorrem os conflitos e sugerindo algumas dicas para a melhora do relacionamento interpessoal. Incrível livro do corpo humano segundo o Dr. Frankenstein. Dorling Kindersley. São Paulo: Publifolha, 2010. Este livro mostra, por meio de imagens, a anatomia e a função de cada sistema, órgão e tecido do corpo humano.

Incrível raio X – Corpo humano. Paul Beck. São Paulo: Girassol, 2010. Com ilustrações e radiografias reais, este livro proporciona uma visão única dos ossos e órgãos de seres humanos e animais, mostrando o que acontece dentro do corpo humano.

A matéria e suas transformações Capítulos 11, 12 e 13 Lixo e reciclagem. Barbara James; Dirce Carvalho de Campos. 5. ed. São Paulo: Scipione, 1997. Este livro aborda os problemas ligados ao lixo, tratando das ameaças ambientais que pairam sobre o nosso planeta. A obra também apresenta medidas que podem ser adotadas para proteger o meio ambiente.

Lixo e sustentabilidade. Sonia Marina Muhringer; Michelle M. Shayer. São Paulo: Ática, 2008. Por meio de uma história intrigante, as autoras mostram ao jovem leitor quais problemas o lixo e o material radioativo podem causar ao meio ambiente e à sociedade.

Lixo: de onde vem? Para onde vai? Francisco Luiz Rodriguez; Vilma Maria Cavinatto. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2005. Este livro discute o aumento da produção do lixo no mundo moderno, o que causa sérios problemas ao meio ambiente e à saúde pública. A obra esclarece o processo de produção do lixo, desde a sua formação até seu destino.

Química em casa. Breno P. Espósito. São Paulo: Atual, 2003. Neste livro o autor apresenta diversas situações cotidianas em que é possível observar a presença da Química. São abordados aspectos de higiene, beleza, alimentação, saúde, etc. Reciclagem: a aventura de uma garrafa. Mick Manning. São Paulo: Ática, 2008. Por meio da trajetória de uma garrafa lançada no mar, os leitores podem verificar as consequências do descarte indevido do lixo e a importância da reciclagem.

Saneamento básico: fonte de saúde e bem-estar. Vilma Maria Cavinatto. 5. ed. São Paulo: Moderna, 2005. Neste livro o autor discute um tema fundamental para a saúde pública brasileira, o saneamento básico, mostrando que muito ainda deve ser feito nesse setor.

SUGESTÍES DE FILMES A alternativa berço a berço. EUA. 2002. 50 minutos. Documentário estadunidense que mostra um novo princípio: as indústrias devem incorporar a reciclagem e ser responsáveis pela reciclagem total dos materiais que produzem.

Não é mágica – A Ciência sem mistério – Vulcões – Formando nosso planeta. França, 2002. 78 minutos. O filme conta a viagem de Fred, Jaime e Manu, que em um caminhão-laboratório exploram a geologia do planeta.

A história do cérebro. Susan Greenfield. Inglaterra. BBC, 2000. 50 minutos. O documentário apresenta o funcionamento do cérebro, o seu desenvolvimento e como ocorrem os processos cerebrais.

O corpo humano. Christopher Spencer. Inglaterra. BBC, 1998. 49 minutos. Documentário que retrata a trajetória do corpo humano, desde o nascimento até a morte.

Alerta animal: água doce. Animal Planet. 2010. 45 minutos. O documentário retrata o ciclo hidrológico considerando os problemas causados pelo aquecimento global.

O mundo de Beakman – Sistema circulatório e sonhos. EUA, 2002. 22 minutos. Episódio da série televisiva O mundo de Beakman, que trata do sistema circulatório e aborda algumas curiosidades sobre o cérebro e os sonhos.

Avisos da natureza: lições não aprendidas – o chumbo vital. Jakob Gottschau. Dinamarca. 2006. 30 minutos. O chumbo foi adicionado à gasolina para criar um combustível mais eficiente no início da década de 1920. Naquela época o chumbo já era conhecido por ser tóxico. Mesmo assim, milhares de toneladas de chumbo foram espalhadas, causando danos à saúde e ao ambiente. O documentário discute esse fato e suas consequências. Cosmos. Série apresentada pelo astrônomo Carl Sagan. 13 episódios com 45 minutos de duração. Inspirado no livro homônimo de Carl Sagan e Ann Druyan, o documentário contextualiza o ser humano no Universo e apresenta conceitos científicos de forma simples e acessível. Elementos da Biologia: ecossistemas. Discovery Channel. 2007. 60 minutos. Retrata a coexistência de diferentes seres vivos em um ecossistema. São analisadas também as constantes transformações no planeta e como elas afetam os seres vivos.

Ilha das flores. Jorge Furtado. Brasil. 1989. 15 minutos. O filme acompanha a história de um tomate, desde a plantação da semente até o seu descarte, enfatizando a relação entre o capitalismo e a poluição ambiental. Janela da alma. João Jardim e Walter Carvalho. Brasil, 2002. 73 minutos. A obra mostra como pessoas com diferentes graus de deficiência visual enxergam a si mesmos, os outros e o mundo, apresentando diferentes aspectos da visão e como ela influencia as emoções. Lixo extraordinário. Lucy Walker. Brasil, 2010. 99 minutos. O filme acompanha o trabalho que o artista plástico Vik Muniz realizou durante dois anos no Jardim Gramacho, um dos maiores aterros sanitários do mundo. Além de retratar o destino do lixo, a realidade social dos moradores é documentada. Maravilhas do Sistema Solar. 2010. Brian Cox e Andrew Cohen, BBC. 300 minutos. Este documentário apresenta as imagens e reproduções mais recentes dos corpos celestes que compõem o Sistema Solar.

O rei leão. Roger Allers e Rob Minkoff. Estados Unidos, 1994. 89 minutos. O filme conta a história de Simba, um leão que, após a morte de seu pai, foge do reino e passa a viver com Timão, um suricato, e Pumba, um javali. A história se passa em uma Savana africana e envolve as diversas relações que os seres vivos de um ambiente estabelecem entre si.

Ouro azul: a guerra mundial pela água. Purple Turtle Films. Canadá. 2008. 89 minutos. Baseado em um livro, esse documentário ilustra os riscos acarretados pela falta de água potável no planeta e suas aplicações. O filme trata dos conflitos atuais e futuros pela água. Sentidos humanos. Nigel Marven. Inglaterra. BBC, 2003. 50 minutos. O documentário é dividido em episódios, que mostram em detalhes o funcionamento dos sentidos humanos. Uma verdade inconveniente. Davis Guggenheim. EUA. 2006. 118 minutos. O documentário analisa a questão do aquecimento global, a partir da perspectiva do ex-vice-presidente dos Estados Unidos Al Gore. Ele apresenta uma série de dados que relacionam o comportamento humano e o aumento da emissão de gases na atmosfera. Ainda que muitos estudos apontem uma tendência cíclica natural de transformações climáticas, Al Gore é um dos que defende que o ritmo de alterações que vivemos hoje não pode ser explicado simplesmente como um fenômeno natural cíclico.

Wall-e. Andrew Stanton. Estados Unidos. 2008. 105 minutos. Wall-e é um robô que foi deixado sozinho no poluído planeta Terra, cerca de setecentos anos no futuro, e que exerce a função de coletor de lixo. Os humanos vivem em uma estação espacial que transita pelo espaço à espera de que a Terra esteja em condições ideais de recebê-los de volta. Para sondar a situação no planeta, é enviado outro robô, EVA, por quem Wall-e, que desenvolveu consciência e personalidade, se apaixona. SUGESTÍES DE FILMES

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SUGESTÍES DE

SITES DE CIÊNCIAS Centro de Divulgação Científica e Cultural Material de apoio, experimentoteca, exposições e Olimpíadas de Ciências. <www.cdcc.sc.usp.br>

Instituto Butantan Site com informações sobre vacinas e pesquisas, além de conter informações de divulgação científica. <http://www.butantan.gov.br/Paginas/default.aspx>

Centro de Pesquisa sobre o Genoma Humano e Células-Tronco Contém experimentos simples de Ciências que nos permitem explorar noções sobre DNA. <http://genoma.ib.usp.br/wordpress/>

Museu da vida (Casa de Oswaldo Cruz – Fundação Oswaldo Cruz) Apresenta informações, publicações e eventos relacionados à saúde. <www.museudavida.fiocruz.br>

Ciência e cultura na escola Banco de questões, centros de história, museus de Ciências, reportagens, entrevistas sobre Ciências. <www.ciencia-cultura.com> Ciência Hoje Contém notícias, curiosidades e atualidades sobre os diferentes temas de Ciências. <http://cienciahoje.uol.com.br> Ciência Viva – Agência Nacional para a Cultura Científica e Tecnológica Artigos, matérias e entrevistas sobre meio ambiente, doenças tropicais, Ciência e Arte. <www.cienciaviva.pt/home> <www.cienciaviva.org.br> Espaço Ciência Site que contém informações e notícias sobre diversos temas de Ciências. <www.espacociencia.pe.gov.br> Estação Ciência Site contendo atividades, notícias, links e informações sobre o espaço e o Universo. <www.eciencia.usp.br> Fundação Energia e Saneamento Apresenta informações e materiais históricos relacionados aos setores de energia e saneamento do estado de São Paulo. É possível acessar algumas fotos e ver informações a respeito de alguns documentos. <http://www.energiaesaneamento.org.br/acervo.aspx> Geopark Araripe Site com informações relacionadas a Geologia, recursos minerais e pesquisa de fósseis no Brasil. <http://geoparkararipe.org.br>

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MANUAL DO PROFESSOR

SUGESTÕES DE SITES DE CIÊNCIAS

Museu de Ciências e Tecnologia da PUC-RS Apresenta informações sobre o Museu de Ciências e Tecnologia, além de dados sobre a visitação. <www.pucrs.br/mct> Planetário da Universidade Federal de Goiás Site que apresenta informações astronômicas e dados para a observação do céu, especialmente no hemisfério sul. <http://www.planetario.ufg.br> Pontociência Site com experiências de Física, Química e Biologia. Os experimentos são organizados passo a passo, com apresentação dos materiais, seu custo, grau de dificuldade e segurança. <www.pontociencia.org.br/index.php> Portal de Divulgação Científica e Tecnológica Site com atualidades e pesquisas científicas brasileiras em Ciência, Tecnologia e Inovação. <www.canalciencia.ibict.br> Programa Educar Site com resumos e atividades de Ciências e Biologia. <http://educar.sc.usp.br> Representação da Unesco no Brasil Site com publicações de Ciências, Comunicação e Educação. No que se refere às Ciências Naturais, trata do desenvolvimento sustentável, especialmente em relação aos recursos hídricos, ao meio ambiente, à tecnologia e à educação. <www.unesco.org/new/pt/brasilia> Revista Pesquisa Fapesp Site com informações sobre pesquisas realizadas no Brasil. <http://revistapesquisa.fapesp.br> Secretaria da Educação do Paraná Apresenta objetos educacionais digitais, sugestões de atividades, material didático e links que contribuem para o estudo de Ciências e Biologia. <http://ciencias.seed.pr.gov.br>

SUGESTÍES DE

Orientações didáticas

ESPAÇOS PARA VISITA Região Centro-Oeste Planetário da Universidade Federal de Goiás Espaço onde é possível acompanhar o movimento de alguns astros. Nele, são ministradas aulas e realizam-se projeções dos programas elaborados pela equipe do local. Além disso, possui exposições permanentes e biblioteca. <https://planetario.ufg.br>

Região Nordeste Museu de Arqueologia e Etnologia da Universidade Federal da Bahia Possui exposições que abrangem desde a Pré-História do Brasil até a atualidade. Promove atividade de pesquisa, ensino e extensão, como visitas monitoradas, ações educativas e exposições itinerantes. <https://cartadeservicos.ufba.br/mae-museu-de-arqueo logia-e-etnologia-0> Museu do Homem Americano (Piauí) Espaço que divulga o patrimônio cultural e biológico deixado por povos pré-históricos da América. Possui tanto exposições permanentes como temporárias. Está localizado no Parque Nacional Serra da Capivara. <http://www.fumdham.org.br/museu-do-homem-americano>

Museu da Geodiversidade (Rio de Janeiro) Apresenta materiais relacionados a fenômenos geoclimáticos e à história geológica da Terra. Entre os componentes da coleção estão fósseis, rochas e minerais. <http://www.museu.igeo.ufrj.br> Museu de Astronomia e Ciências Afins (Rio de Janeiro) Apresenta coleções compostas por muitos instrumentos técnicos e científicos que fizeram parte do Observatório Nacional desde 1827. Possui também acervo de documentos relacionados à história da Ciência no Brasil. <http://www.mast.br/pt-br>

Procure, em seu município, locais adequados à visitação (tendo em vista a idade dos estudantes e o tema trabalhado com eles em sala de aula) e organize um roteiro de visitação para orientar os estudantes sobre as normas de comportamento esperadas e o que devem realizar antes, durante e depois das visitas. Sempre que possível, agende visitas guiadas e explore as possibilidades de trabalho em sala de aula, fechando o dia de observação no museu e tornando a experiência didaticamente relevante para os estudantes.

Museu de Ciências da Terra Alexis Dorofeef (Minas Gerais) Espaço de educação ambiental e divulgação científica destinado a exposições relacionadas a três principais temas: dinâmica e tempo geológico da Terra, recursos minerais e conservação de solos. <http://www.mctad.ufv.br> Museu de Ciências Morfológicas (Minas Gerais) Espaço destinado a exposições que exploram e comparam diferentes áreas da vida e do conhecimento, especialmente do organismo humano. <https://www.ufmg.br/rededemuseus/mcm>

Seara da Ciência – Universidade Federal do Ceará Centro de exposições e cursos básicos relacionados à divulgação científica da universidade. Além disso, há materiais relacionados à Caatinga, um bioma tipicamente brasileiro. <http://www.searadaciencia.ufc.br>

Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo Possui exposições de longa duração, temporárias e itinerantes de temas relacionados a Evolução e Biodiversidade, Patrimônio e Sustentabilidade, com visitas orientadas. <http://www.mz.usp.br>

Região Norte

Região Sul

Bosque da Ciência (Amazonas) Espaço de divulgação científica e educação ambiental do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) que apresenta informações sobra a fauna, a flora e os ecossistemas amazônicos. Entre as atividades promovidas estão exposições e trilhas educativas. <http://bosque.inpa.gov.br>

Museu da Terra e da Vida – Centro Paleontológico da Universidade do Contestado (Santa Catarina) Um museu de História Natural focado em Paleontologia dos períodos Carbonífero e Permiano da Bacia do Paraná. Entre os materiais de exposição estão fósseis, minerais, artefatos arqueológicos e rochas. <https://www.unc.br/cenpaleo2013>

Centro de Ciências e Planetário do Pará Apresenta informações de diversas áreas da Ciência que permitem aos visitantes observar as diversas dimensões do mundo ao nosso redor. São realizados, por exemplo, experimentos de Física e há espaço destinado ao conhecimento de vegetais. <https://paginas.uepa.br/planetario>

Museu Dinâmico Interdisciplinar (Paraná) Espaço de educação formal e não formal que, por meio de palestras, visitas, cursos, programa de rádio, espetáculos teatrais, aborda temas relacionados a morfologia humana e animal, saúde, Física, Astronomia, Antropologia, plantas e artes em geral. <http://www.mudi.uem.br>

Região Sudeste

Museu Zoobotânico Augusto Ruschi (Rio Grande do Sul) Apresenta coleções representativas de Ciências, além de informações interdisciplinares com História, Geografia e Literatura. <https://www.upf.br/muzar/augusto-ruschi>

Centro de Ciências de Araraquara (São Paulo) Oferece exposição permanente com temas de Química, Matemática, Biologia, Física, Geologia e Astronomia, além de estimular o uso da experimentação no ensino das Ciências. É possível agendar visitas monitoradas por estudantes de graduação da Universidade Estadual Paulista (Unesp). <https://grupomccac.org/guia/brasil/sudeste/sao-paulo/ centro-de-ciencias-de-araraquara>

Se houver oportunidade, organize atividades de visitação a museus e a locais destinados à Ciência com os estudantes. Além de estimular a curiosidade e interesse pela Ciência, pode contribuir para despertar o interesse em realizar outras atividades culturais.

Além das opções apresentadas no Livro do Estudante, é possível encontrar outras opções no Guia dos Museus Brasileiros, elaborado pelo Instituto Brasileiro de Museus (Ibram/Ministério da Cultura), disponível no site: <http://www.museus.gov. br/guia-dos-museus-brasilei ros/>. Acesso em: 17 out. 2018.

Parque da Ciência Newton Freire Maia (Paraná) Espaço interativo de divulgação científica e de tecnologia. Apresenta exposições relacionadas a temas como Universo, energia, água e cidade. <http://www.parquedaciencia.pr.gov.br> SUGESTÕES DE ESPAÇOS PARA VISITA

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MANUAL DO PROFESSOR

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Bibliografia ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia celular. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de Química: questionando a vida moderna. 5. ed. São Paulo: Bookman, 2011. BARROS, R. M. Tratado sobre resíduos sólidos: gestão, uso e sustentabilidade. Rio de Janeiro: Interciência, 2013. BRAGA, B. et al. Introdução à Engenharia ambiental. 2. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2005. BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular (BNCC ). Educação é a base. Brasília, 2017. BRAUN, I. M. Drogas: perguntas e respostas. São Paulo: MG, 2007. CAVALIERI, Ana Lúcia Ferreira; EGYPTO, Antônio Carlos. Drogas e prevenção: a cena e a reflexão. 5. ed. São Paulo: Saraiva, 2010. CHAGAS, Pereira Aécio. Como se faz química: uma reflexão sobre a Química e a atividade do químico. 3. ed. 3a reimpressão. Campinas: Unicamp, 2009. CHURCHILL, E. Richard; LOESCHING, Louis V.; MANDELL, Muriel. 365 Simple Science Experiments with Everyday Materials. New York: Black Dog & Leventhal, 2013. CONSTANZO, Linda S. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. COUPER, Heather; HENSBEST, Nigel. Atlas do espaço. São Paulo: Martins Fontes, 1994. FRAGA, S. C. L. Reciclagem de materiais plásticos. São Paulo: Érica, 2014. GROTZINGER, John et al. Understanding Earth. 7 ed. New York: W. H. Freeman, 2014. GUTSCH JR., William A. 1001 Things Everyone Should Know About the Universe. New York: Doubleday, 1998. HALL, John E.; GUYTON, Arthur C. Tratado de Fisiologia médica. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. HEWITT, Paul G. Conceptual Physics. 12. ed. Londres: Pearson, 2014. JOESTEIN, Melvin D.; CASTELLION, Mary E.; HOGG, John L. The World of Chemistry: Essentials. 4. ed. Belmont: Thomson Brooks/ Cole, 2007. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia básica. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. KOTZ, John C.; TREICHEL JR., Paul. Química e reações químicas. Rio de Janeiro: LTC, 1998. v. I e II. LENT, R. Cem bilhões de neurônios?: conceitos fundamentais de neurociência. 2. ed. São Paulo: Atheneu, 2010. LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. Campinas: Átomo, 2015. MAUSETH, James D. Botany: an Introduction to Plant Biology. 4. ed. Sudbury: Jones & Bartlett Learning, 2008. MILLER, G. T.; SPOOLMAN, S. E. Ciência ambiental. 2. ed. São Paulo: Cengage, 2016. . Ecologia e sustentabilidade. São Paulo: Cengage, 2012. MOORE, Janet. Uma introdução aos invertebrados. São Paulo: Santos Editora, 2003. NIEMEYER, M. Água. São Paulo: Publifolha, 2012.

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MANUAL DO PROFESSOR

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