A Conquista Ciências - 7º Ano

Thiago Macedo

Ciencias

ENSINO FUNDAMENTAL ANOS FINAIS

MANUAL DO PROFESSOR

COMPONENTE CURRICULAR: CIÊNCIAS

Roberta Bueno

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Ciencias

COMPONENTE CURRICULAR: CIÊNCIAS

MANUAL DO PROFESSOR

ROBERTA APARECIDA BUENO HIRANAKA (Roberta Bueno)

Especialista em Jornalismo Científico pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp-SP).

Mestra em Ensino de Ciências e Matemática pela Unicamp-SP.

Bacharel e licenciada em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar-SP).

Autora e editora de livros didáticos de Ciências.

THIAGO MACEDO DE ABREU HORTENCIO (Thiago Macedo)

Bacharel em Ciências Biológicas pela Universidade de São Paulo (USP).

Autor e editor de livros didáticos de Ciências.

Copyright © Roberta Aparecida Bueno Hiranaka, Thiago Macedo de Abreu Hortencio, 2022.

Direção-geral Ricardo Tavares de Oliveira

Direção de Conteúdo e Negócios Cayube Galas

Direção editorial adjunta Luiz Tonolli

Gerência editorial Roberto Henrique Lopes da Silva

Edição João Paulo Bortoluci (coord.)

Flávia Milão Silva, Paula Signorini, Rafael Braga de Almeida, Vitor Hugo Rodrigues

Preparação e Revisão Maria Clara Paes (coord.)

Mariana Padoan, Kátia Cardoso, Giovanna Liberal

Gerência de produção e arte Ricardo Borges

Design Andréa Dellamagna (coord.), Sergio Cândido

Projeto de capa Andréa Dellamagna

Imagem de capa Kees Smans/Getty Images

Arte e Produção Isabel Cristina Corandin Marques (coord.)

Debora Joia, Eduardo Augusto Ascencio Benetorio, Gabriel Basaglia, Kleber Bellomo Cavalcante, Rodrigo Bastos Marchini

Diagramação Wym Design

Coordenação de imagens e textos Elaine Bueno Koga

Licenciamento de textos Erica Brambilla, Mylena Santos Pereira

Iconografia Luciana Ribas Vieira, Emerson de Lima (trat. imagens)

Ilustrações Alex Argozino, Alex Silva, Allmaps, Bentinho, Cris Alencar, Dacosta Mapas, Daniel Bogni, Eber Evangelista, Eduardo Borges, Estúdio Ampla Arena, Fabio Eugenio, Filipe Rocha, Inge Asbash, Leo Teixeira, Luis Moura, Lápis 13b, Marco Cortez, Marcos Guilherme, Oracicart, Osni de Oliveira, Paulo César Pereira, Renan Leema, Rodrigo Figueiredo/Yancom, Selma Caparroz, Sonia Vaz, Wandson Rocha

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)

Hiranaka, Roberta Aparecida Bueno

A conquista ciências : 7º ano : ensino fundamental : anos finais / Roberta Aparecida Bueno Hiranaka, Thiago Macedo de Abreu Hortencio. --

1. ed. -- São Paulo : FTD, 2022.

Componente curricular: Ciências.

ISBN 978-85-96-03455-5 (aluno)

ISBN 978-85-96-03456-2 (professor)

1. Ciências (Ensino fundamental) I. Hortencio, Thiago Macedo de Abreu. II. Título.

22-114542

CDD-372.35

Índices para catálogo sistemático:

1. Ciências : Ensino fundamental 372.35

Cibele Maria Dias – Bibliotecária – CRB-8/9427

Reprodução proibida: Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Todos os direitos reservados à

EDITORA FTD

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Em respeito ao meio ambiente, as folhas deste livro foram produzidas com fibras obtidas de árvores de florestas plantadas, com origem certificada.

Impresso no Parque Gráfico da Editora FTD CNPJ 61.186.490/0016-33

Avenida Antonio Bardella, 300

Guarulhos-SP – CEP 07220-020

Tel. (11) 3545-8600 e Fax (11) 2412-5375

APRESENTAÇÃO

Um material para o estudante e para o professor de hoje

Para produzir esta coleção, uma de nossas premissas foi que ela pudesse servir de instrumento de aprendizagem para o estudante de hoje. Mas quem é esse estudante, afinal? Entendemos que há uma enorme pluralidade de realidades, histórias, possibilidades e interesses – cada estudante é único e não é possível pensar em um tipo “padrão”. No entanto, podemos buscar algumas características comuns aos estudantes de hoje, e é inegável que a vida deles esteja profundamente impactada pela onipresença das tecnologias digitais e pela facilidade do acesso à informação, ainda que consideremos as desigualdades do nosso país.

Com que facilidade as informações chegam ao estudante hoje? Que tipo de conteúdo é produzido e consumido pelos estudantes? Nesse contexto e para esse público, como deve ser o material didático adequado? Refletir sobre essas questões foi a nossa primeira tarefa, principalmente por considerarmos que o livro impresso não compete com o material disponível no mundo digital; são materiais de naturezas distintas.

Sem desconsiderar os perigos oriundos do mau uso das ferramentas digitais, vemos com bons olhos a gigantesca gama de possibilidades que foi aberta na era da informação. Enxergamos muito potencial nas possibilidades de descobertas que estão ao alcance de um número cada vez maior de pessoas. Nós nos empolgamos ao saber que podemos não apenas consumir, mas produzir conteúdo de qualidade que pode ser lido, visto e ouvido por pessoas no mundo todo. Somos otimistas e talvez você, professor, compartilhe desse sentimento conosco.

Não obstante, sabemos que questionar, ter senso crítico, analisar e apurar a veracidade das informações não são habilidades inatas; elas devem ser ensinadas e praticadas, pois vêm se tornando, a cada dia, mais indispensáveis para o pleno exercício da cidadania. Considerando a escola como uma instituição que prepara as pessoas para o mundo, temos de entender que também é papel dela mostrar como fazer bom uso das ferramentas digitais. Este material se propõe a ajudar o professor na tarefa de desenvolver essas habilidades nos estudantes, fornecendo atividades voltadas especificamente para esse fim.

Uma característica da faixa etária em que estão os estudantes do Ensino Fundamental – Anos Finais é o forte impulso de fazer, de criar e de produzir – isto é, uma vontade de atuar sobre a realidade. Essas ações são aprendizado em movimento, e este livro pode fornecer bons estímulos para elas.

Com esse intuito, propomos a aplicação de metodologias ativas, com atividades que orientam a turma a debater questões relevantes para a sociedade, produzir modelos para investigar fenômenos, realizar experimentos para testar hipóteses, verificar a veracidade de informações, criar campanhas de divulgação de conhecimento, entre outras. Para dar suporte à realização dessas atividades, procuramos selecionar com cuidado os conteúdos teóricos abordados, priorizando a relevância de cada tópico para seu respectivo ramo da Ciência, a contextualização do conteúdo com a realidade cotidiana e, evidentemente, a correção conceitual. Partimos do pressuposto que transformar os estudantes em repositório de dados deixou de ser objetivo educacional há muito tempo. O que queremos é educar pessoas para que saibam atuar perante o enorme volume de informações disponível e que sejam capazes de utilizá-lo da melhor maneira possível, tornando-se agentes de transformação. Um fraterno abraço e bom trabalho!

5.

6. Visitas a espaços culturais

7. Projetos e feiras de Ciências

8. Sala de aula

9.

Sugestão de evolução sequencial de conteúdos para o livro do 7o ano

A ORGANIZAÇÃO DA COLEÇÃO

Livro do estudante

Em cada volume da coleção, o material dos estudantes está organizado em oito Unidades, cada uma com uma Questão central. Essa é uma pergunta abrangente que convida os estudantes a interpretá-la e respondê-la livremente e que pode ser retomada ao longo da Unidade, especialmente nos momentos em que o tópico em estudo se relacionar diretamente à questão. Os quadros Notificação podem auxiliar nessas retomadas, já que eles trazem uma síntese dos assuntos de cada tópico.

É possível perceber, em cada Unidade, duas partes distintas. Na primeira, está disposta a apresentação dos conteúdos, acompanhada por questões que incentivam a sistematização e a compreensão deles. Na segunda parte de cada Unidade, reunidas em uma grande seção denominada Mergulho no tema, são oferecidas atividades mais sofisticadas, que ampliarão e aprofundarão os assuntos estudados. São atividades que podem ser selecionadas, simplificadas ou estendidas de acordo com o planejamento do professor e as orientações deste Manual, direcionadas para o trabalho com cada uma das atividades.

A divisão em duas partes favorece a aplicação de uma metodologia ativa, utilizando, por exemplo, a técnica da sala de aula invertida, que será explicada mais adiante neste Manual. A primeira parte pode ser feita pelos estudantes em casa, e o tempo de sala de aula pode ser utilizado para os questionamentos dos estudantes e para a execução das atividades da segunda parte. Caso a técnica não seja utilizada, o material pode ser apresentado na ordem tradicional.

A coleção conta com seções elaboradas com objetivos específicos, que visam colaborar com os diversos aspectos do ensino de Ciências, focando a alfabetização científica.

Abertura da Unidade

Cada Unidade começa com uma imagem acompanhada de questões que orientam sua leitura e visam trazer à tona os conhecimentos prévios dos estudantes sobre o assunto que será desenvolvido. Na abertura da Unidade, procuramos propor questões abrangentes e que despertem a curiosidade dos estudantes.

MÁQUINAS SIMPLES 6

QUESTÃO CENTRAL

Como as máquinas transformam o mundo?

Anote suas ideias no caderno. Elas serão recuperadas ao final da Unidade.

Ver orientações no Manual do professor

2. As alavancas servem para reduzir o esforço empregado em certas ações. Certamente os estudantes já utilizaram alavancas, mesmo que não as reconheçam. Isso deverá ficar claro ao longo do estudo das máquinas simples.

dito “Me dê uma alavanca e um ponto de apoio e eu serei capaz de erguer o mundo”.

1. Descreva o que você observa nessa imagem. Que sentimentos e pensamentos essa obra desperta em você?

Resposta pessoal.

2. Para que serve uma alavanca? Você já utilizou uma?

3. O que podemos fazer quando precisamos mover objetos pesados demais para serem carregados só com a nossa força?

Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes listem recursos que envolvam, entre outros, a utilização de máquinas simples.

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Questão central

Na Abertura de Unidade, há uma pergunta abrangente que vai orientar os estudos e ressaltar a pertinência dos temas e dos conceitos apresentados.

Notificação

Quadro que traz uma síntese dos assuntos abordados em cada tópico.

Saiba também

Quadro que traz curiosidades e informações complementares que ampliam o tema em estudo.

Atividades

Os conteúdos são apresentados em blocos, sempre acompanhados de atividades de sistematização e aplicação, de modo que os estudantes possam trabalhar com autonomia. Procuramos intercalar os blocos de texto e atividade evitando grandes extensões ininterruptas de texto. Com isso, pretendemos proporcionar um ritmo didático equilibrado.

Palavra-chave

Palavras ou termos importantes para as Ciências são explicados nos boxes Palavra-chave, procurando trazer para os estudantes mais intimidade com o raciocínio científico.

Assim se faz Ciência

Compreender aspectos característicos e importantes da Ciência como atividade humana é o objetivo da seção Assim se faz Ciência. Os estudantes poderão aprender e refletir sobre métodos científicos, investimento em pesquisa, ética na Ciência e outros temas relevantes.

Vamos verificar

Na seção Vamos verificar, os estudantes são convidados a checar afirmações difundidas pelo senso comum e que, em muitos casos, não encontram respaldo científico – desde mitos relativamente antigos até boatos que emergiram das redes sociais. Na era da informação, a capacidade de desconfiar e de saber verificar informações é fundamental.

Mergulho no tema

As atividades mais sofisticadas e que demandam mais tempo de execução foram reservadas para a segunda parte da Unidade, na seção Mergulho no tema, permitindo ao professor planejar a dinâmica da sala de aula com flexibilidade. As propostas são bastante diversificadas e procuram se beneficiar das oportunidades que cada tema favorece: alguns assuntos possibilitam um trabalho experimental rico, enquanto outros se beneficiam melhor da pesquisa e do debate, por exemplo. Todas as atividades são acompanhadas de orientações de encaminhamento, sugestões de respostas e ampliações possíveis, no Manual do professor

Mais

A seção Mais traz indicações para os estudantes de recursos em diferentes mídias que ampliam ou aprofundam o tema da Unidade. Há também orientações de como utilizá-las no Manual do professor

Ponto de checagem

A seção Ponto de checagem traz atividades que permitem que os estudantes avaliem o que aprenderam, verificando seu domínio sobre os principais conceitos apresentados.

Fim de papo

Como fechamento da Unidade, a seção Fim de papo sintetiza as principais ideias da Unidade, explorando recursos gráficos que incentivam os estudantes a se deterem sobre a leitura da imagem. Em seguida, retoma a Questão central, de modo que eles possam elaborar um resumo dos temas estudados.

A depender do perfil de aprendizagem de cada estudante, diversos recursos podem ser usados nessa tarefa, como a leitura dos quadros Notificação, a análise do resumo visual apresentado na seção Fim de papo, a retomada dos títulos e dos subtítulos, a leitura transversal das imagens, entre outros. Esse trabalho pode ser feito individualmente, em duplas ou em grupos.

CONHEÇA O MANUAL DO PROFESSOR

O Manual do professor é composto da parte comum a todos os volumes da obra e pela parte específica, que apresenta o livro do estudante e comentários, orientações e respostas nas laterais e na parte inferior da página. Veja a seguir.

Páginas de abertura da Unidade

Na dupla de páginas que inicia a Unidade, são apresentados os objetivos e suas justificativas, a introdução, as habilidades e as competências da BNCC que são abordadas, bem como os Temas Contemporâneos Transversais (TCTs), quando trabalhados na Unidade.

BNCC

Competências: Lista as competências gerais e específicas de Ciências da Natureza (representadas por códigos) que a Unidade auxilia a desenvolver.

Habilidades: Lista as habilidades da BNCC (representadas por códigos) que os conteúdos e as atividades da Unidade auxiliam a desenvolver.

Tema Contemporâneo Transversal: Informa os Temas Contemporâneos Transversais que contextualizam alguns assuntos desenvolvidos na Unidade.

BNCC

Competências:

Gerais: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9 e 10

Ciências da Natureza: 2, 3, 4, 5, 6 e 8

Habilidade:

EF07CI07

Tema Contemporâneo

Transversal:

Educação ambiental

INTRODUÇÃO

A natureza brasileira é rica e diversa não apenas nos aspectos ambientais e ecológicos, mas também nos aspectos socioculturais, pois cada região apresenta sua própria cultura e suas tradições.

O Brasil apresenta uma diversidade de paisagens influenciadas pelo clima, pelo solo e por outros fatores físico-químicos de cada região. Durante a apresentação dos biomas brasileiros, os estudantes são convidados a conhecer as particularidades de cada um deles e a refletir sobre a sua importância. Assim, desde as páginas de abertura até o último tema da seção Mergulho no tema, é trabalhada a habilidade

EF07CI07

OBJETIVOS

• Reconhecer que a maior parte do Brasil fica na zona tropical.

• Definir o que é bioma.

• Identificar as características dos principais biomas brasileiros.

• Caracterizar as zonas de transição.

• Caracterizar os manguezais.

• Conhecer os fatores que influenciam os ecossistemas aquáticos.

JUSTIFICATIVAS

DOS OBJETIVOS

O Brasil é um país bastante extenso, com variedade significativa de climas e de solos, o que influencia diretamente na ocorrência e na estrutura

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UNIDADE

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QUESTÃO CENTRAL

Como é a natureza do Brasil?

BIOMAS BRASILEIROS

1. Observe a obra de Candido Portinari. Como você descreveria essa pintura?

2. Com base no que conhece, que ambiente brasileiro você acha que foi retratado pelo artista Candido Portinari nessa pintura?

3. No Brasil, as paisagens naturais podem ser muito diferentes. Como é a paisagem na região onde você mora?

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Abertura da Unidade

Considere a possibilidade de abordar o assunto da Unidade em conjunto com o professor de Artes, já que a natureza do Brasil é tema recorrente de diversos trabalhos artísticos.

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

Anote suas ideias no caderno. Elas serão recuperadas ao final da Unidade.

Ver orientações no Manual do professor 1. Resposta pessoal. Ao fundo, há montanhas e o mar. Em primeiro plano, é mostrado o interior de uma floresta, com muitas plantas e alguns animais, como uma arara e um macaco. 2. Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes reconheçam que o artista retratou uma floresta, no caso a Mata Atlântica.

Flora e fauna brasileiras de Candido Portinari, 1934. Óleo sobre tela, 160 cm x 80 cm. Museu Casa de Portinari, São Paulo.

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PROJETO CANDIDO PORTINARI

das paisagens naturais, com flora e fauna características em cada região. Conhecer os diferentes biomas é imprescindível para a valorização dos ambientes naturais e a tomada de atitudes para preservá-los.

Introdução

Esse texto faz uma apresentação do trabalho que é proposto ao longo da Unidade, explicando o enfoque que escolhemos e os pontos que julgamos merecer destaque.

Objetivos

Questão central

A Questão central é uma pergunta abrangente que convida os estudantes a interpretá-la e respondê-la livremente. Avalie como eles utilizam seus conhecimentos prévios nesse momento.

Essa pergunta pode ser retomada ao longo da Unidade, especialmente nos momentos em que o tópico estudado se relacionar diretamente à questão. Os quadros Notificação podem auxiliar

Apresenta os principais objetivos pedagógicos da Unidade.

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nessas retomadas. Essa dinâmica possibilita concatenar outras questões ou comentários, e assim, mobilizar os saberes prévios dos estudantes. Com base neles, pode-se fazer uma breve avaliação diagnóstica que contribuirá para o planejamento das aulas subsequentes. Oriente os estudantes a escreverem, individualmente, sua resposta para a Questão central deixando claro que ela será retomada ao final do estudo.

Justificativas dos objetivos

Comente que Portinari foi um artista brasileiro, nascido no município de Brodowski (lê-se Brodósqui), na região metropolitana de Ribeirão Preto, estado de São Paulo. Entre suas obras, há vários quadros nos quais o artista se inspirou na natureza do Brasil, como a pintura retratada nessas páginas. A casa onde Portinari morou foi transformada no Museu Casa de Portinari, inaugurado em 1970. Oriente os estudantes na observação da pintura Flora e fauna brasileiras pintada em 1934. Pergunte que elementos eles conseguem identificar no primeiro plano da imagem (os elementos localizados à frente). É possível que eles citem um macaco e uma arara no tronco de uma árvore. Um olhar mais atento vai permitir a observação de um cacto. Pergunte que elementos estão mais ao fundo da imagem. É esperado que os estudantes visualizem o mar e algumas montanhas. As várias espécies de plantas e os animais compõem o ambiente de uma mata e o artista pintou como se estivesse observando o interior da floresta. Essa leitura atenta da imagem vai ajudar na resposta das atividades da seção Para início de conversa Para início de conversa 3. Incentive os estudantes a descrever a paisagem do local onde vivem.

Esse texto apresenta a justificativa dos objetivos da Unidade, expondo a pertinência do estudo.

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Páginas de desenvolvimento do conteúdo

Nas demais páginas, estão dispostas orientações pontuais, comentários relevantes para o professor abordar os temas, orientações e respostas das atividades e sugestões de atividades complementares. Indicações de materiais complementares que contribuam para a formação do professor também são apresentadas aqui. Veja a seguir.

Orientações didáticas

Orientações, recomendações e sugestões que visam auxiliar na organização, no planejamento e na apresentação das aulas. Traz também textos de aprofundamento e atualização sobre os assuntos abordados, com intuito de contribuir para a formação continuada do professor. Nas páginas de atividades, as orientações didáticas trazem encaminhamentos e as respostas das questões.

Formação continuada

Textos de publicações científicas, matérias ou livros que ampliam ou aprofundam a análise dos assuntos estudados, com o objetivo de contribuir para a sua formação continuada.

+Atividade

Atividades que complementam o trabalho com o assunto estudado, muitas vezes com caráter prático.

Para o estudante e para o professor

Sugestão de materiais externos (livros, artigos, sites, reportagens etc.) voltados aos estudantes e ao professor. Esses materiais ampliam ou aprofundam a análise dos assuntos estudados. Procuramos indicar, sempre que possível, recursos de fácil acesso.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Cerrado Explique aos estudantes que, por características visuais de sua paisagem, o Cerrado era considerado como um bioma pobre em espécies e de vegetação seca. Esse foi um dos motivos pelos quais o estudo desse bioma foi negligenciado por muito tempo. Atualmente, com o avanço de pesquisas, sabe-se da grande riqueza de espécies da fauna e da flora do Cerrado, bem como seu potencial extrativista. Do Cerrado, é possível obter produtos importantes, como extratos vegetais para produção de medicamentos e uma extensa lista de frutos comestíveis, ricos em vitaminas e outros nutrientes importantes para a saúde das pessoas, como buriti, ingá, jatobá, mangaba, pequi, entre muitos outros. Esclareça que a exploração sustentável dos recursos do Cerrado contribui para a conservação desse bioma e ao mesmo tempo garante a geração de renda às populações agroextrativistas que vivem nessa região formadas por indígenas, quilombolas, geraizeiros, sertanejos, vazanteiros e ribeirinhos. Ressalte a importância do desenvolvimento sustentável para a economia, a sociedade e o ambiente natural.

Ainda sobre a flora da região, explique que muitas plantas do Cerrado apresentam adaptações à falta de água (já que esse bioma é seco durante boa parte do ano), à intensa luminosidade e à ocorrência de queimadas. As folhas e cascas grossas das árvores e suas raízes profundas são exemplos de adaptações ao fogo e à seca, respectivamente.

Cerrado

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

O tamanduá-bandeira (Myrmecophaga tridactyla é um mamífero típico do Cerrado.

Localização do bioma Cerrado e representação de algumas de suas espécies típicas como lobo-guará, pequizeiro, jaguatirica, veado-catingueiro, cagaiteira, tamanduá-bandeira e pacu-dente-seco.

O Cerrado é o segundo maior bioma brasileiro e ocupa a parte central do Brasil, estendendo-se pelo Distrito Federal e pelos estados da região Centro-Oeste (Goiás, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul), por Tocantins e Minas Gerais. O clima na região é quente, com temperatura média anual por volta dos 23 °C e índice pluviométrico entre 1 200 mm e 1 800 mm por ano. De maio a setembro ocorre a estação seca, com baixos índices pluviométricos mensais, os quais podem chegar a zero. O período chuvoso vai de outubro a abril, com alguns curtos períodos de seca, chamados veranicos. A vegetação do Cerrado difere de uma região para outra. Em alguns lugares, predominam árvores altas e próximas umas às outras; em outros, predominam arbustos e árvores menores. Os fatores que possibilitam essa variedade de fisionomias estão relacionados com os tipos de solo, de clima e de relevo. No geral, as árvores têm troncos retorcidos por causa do solo ácido e das frequentes queimadas que acontecem nesse bioma, algumas delas naturais e outras provocadas pelos seres humanos. Araçá, pequizeiro, angelim e jatobá são algumas árvores desse bioma. Entre os animais, podemos citar o lobo-guará, o cachorro-vinagre, o tatu-canastra, a ema e a águia-cinzenta.

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ATIVIDADE

Proponha uma pesquisa sobre as populações agroextrativistas que vivem no Cerrado: indígenas, quilombolas, geraizeiros, sertanejos, vazanteiros e ribeirinhos. Cada grupo pode ficar responsável por pesquisar uma população. Oriente os estudantes a ressaltar a interação dessas populações com o Cerrado.

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27/08/22

PARA O PROFESSOR

• Texto: Aproveitamento de frutos estimula a conservação do Cerrado. Publicado por: WWF Brasil. Disponível em: https://www.wwf.org.br/ informacoes/sala_de_imprensa/?1480. Acesso em: 7 ago. 2022. Texto sobre a Oficina de Aproveitamento de Frutos do Cerrado, que aliou capacitação das pessoas e conservação ambiental.

A B C Vereda: área úmida do Cerrado onde a água do lençol freático aflora para a superfície.

(A) Vegetação de Cerrado em Minas Gerais (MG), 2019. B) Capim dourado Syngonanthus nitens), planta típica das regiões de veredas e campos úmidos do Cerrado, muito usada pelos quilombolas e outras comunidades para a confecção de peças artesanais. (C Tatu-canastra (Priodontes maximus), animal típico da região.

O Cerrado é considerado a caixa-d’água do Brasil, pois é nele que estão localizadas as nascentes de importantes rios que abastecem bacias hidrográficas, entre elas as dos rios Tocantins, São Francisco e Prata.

O rio Tocantins é o segundo maior rio, em extensão, que está totalmente em território brasileiro. Miracema do Tocantins (TO), 2022.

ATIVIDADES

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

O aspecto do Cerrado difere de uma região para outra.

1. Descreva as características do Cerrado em relação ao clima, à temperatura e à precipitação. Clima: quente; temperatura: média de 23 °C; precipitação: 1 200 mm a 1 800 mm por ano.

2. Leia o trecho a seguir sobre o bioma Cerrado. Depois, faça o que se pede.

[...] um complexo de formações vegetais, que inclui campos naturais, savanas, veredas e florestas com a presença de rios, córregos e cachoeiras. Devido à sua geografia de planaltos [...], o bioma é uma das mais importantes fontes de água para o país. Não é à toa que o Cerrado é conhecido como o berço das águas do Brasil.

BERÇO das águas. WWF-Brasil S. l.], [20--]. Disponível em: https://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/areas _prioritarias/cerrado/bercodasaguas/. Acesso em: 7 jul. 2022.

• Pesquise em livros ou na internet quais são as bacias hidrográficas brasileiras alimentadas por rios que nascem no Cerrado. Amazônica, do Araguaia-Tocantins, do Atlântico Nordeste Ocidental, do Atlântico Nordeste Oriental, do São Francisco, do Atlântico Leste, do Paraná e do Paraguai.

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PARA O ESTUDANTE

• Texto: Contando ciência na web Cerrado Publicado por: Embrapa. Disponível em: https:// www.embrapa.br/contando-ciencia/bioma-cerrado. Página com informações sobre o Cerrado.

em: http://chc.org.br/coluna/quem-tem-medo-do -lobo-guara/. Texto com informações sobre o lobo-guará, desmistificando a má fama desse animal. Acessos em:

Uma planta de valor econômico e que merece destaque no contexto da extração sustentável é o capim dourado. Comente que a arte de transformar as hastes do capim dourado em diversos objetos é uma herança dos indígenas Xerente, que utilizavam esses objetos em casa ou para troca por outros produtos. Atualmente, a exploração e o manejo dessa planta são feitos por populações tradicionais da região do Jalapão (TO); a produção de peças artesanais é a principal fonte de renda de centenas de famílias. As comunidades extrativistas, preocupadas com a sustentabilidade da atividade, procuraram o apoio do governo e de ONGs para a realização de pesquisas para a compreensão dos impactos do extrativismo e definição da melhor forma de manejo tanto do capim quanto do buriti. Dessa parceria e desse diálogo de saberes (científico e tradicional) foi elaborada a Portaria nº 362/2007, que regulamenta como deve ser a extração e exploração desses recursos naturais.

Comente que alguns animais sofrem risco de extinção também por causa da falta de informação da população. O lobo-guará, por exemplo, sofreu com a caça indiscriminada por ser considerado um animal perigoso. Porém, esse animal é um mamífero tímido, cuja principal defesa é a fuga. Devido à destruição de seu hábitat, alguns lobos-guarás são avistados próximos de sítios e são responsáveis pela morte de algumas galinhas. Por esse motivo, os fazendeiros da região julgaram que esse animal fosse um terrível predador, mas na verdade a dieta do lobo-guará é baseada em frutos e pequenos animais.

Atividades

2. Ajude os estudantes na pesquisa, se necessário. A utilização de tecnologias digitais de informação para acessar informações e produzir conhecimento contribui para o desenvolvimento da competência geral 5

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QUE ENSINO DE CIÊNCIAS BUSCAMOS?

Todos os dias somos confrontados com problemas complexos exigindo decisões baseadas no conhecimento científico: problemas ambientais, éticos, como construir um desenvolvimento sustentável, transportes, poluição... Não se trata de sermos peritos em tudo! Federico Mayor (1998, p. 130) exprimiu bem esta ideia ao dizer que “não podemos conhecer tudo, mas é perverso dizer que o mundo era um lugar melhor para viver quando a ignorância era geral”. Ou seja, podemos e devemos ter uma cultura científica que nos permita participar em decisões racionais, compreender minimamente os processos mais complexos de decisões e o sentido do desenvolvimento tecnocientífico.

CACHAPUZ, António Francisco; CARVALHO, Anna Maria Pessoa de; GIL-PÉREZ, Daniel (org.). : os caminhos que percorremos. São Paulo: Cortez, 2012. p. 14.

Representação de professora realizando uma atividade prática em sala de aula.

Buscamos um ensino que favoreça o pleno exercício da cidadania, da autonomia, do protagonismo e do desenvolvimento contínuo da capacidade de aprender e de se informar de maneira crítica. Buscamos um aprendizado para a formação do cidadão consciente, ativo, participante do seu tempo e alfabetizado cientificamente. Isso inclui não apenas o domínio de conhecimentos científicos mas também a prática de atitudes e valores que prestigiem a diversidade humana, de saberes, de culturas e de modos de vida, visando à construção de uma sociedade democrática e próspera.

[...] Educação científica significa saber lidar com a impregnação científica da sociedade para aprimorar as oportunidades de desenvolvimento, tais como:

a) aproveitar conhecimentos científicos que possam elevar a qualidade de vida, por exemplo, em saúde, alimentação, habitação, saneamento etc., tornando tais conhecimentos oportunidades fundamentais para estilos de vida mais dignos, confiáveis e compartilhados;

b) aproveitar chances de formação mais densa em áreas científicas e tecnológicas, como ofertas de ensino médio técnico, frequência a cursos de universidades técnicas, participação crescente em propostas de formação permanente técnica, em especial virtuais;

c) universalizar o acesso a tais conhecimentos, para que todos os alunos possam ter sua chance, mesmo aqueles que não se sintam tão vocacionados – é propósito decisivo elevar na população o interesse por ciência e tecnologia, em especial insistir na importância do estudo e da pesquisa;

BENTINHO

d) tomar a sério a inclusão digital, cada vez mais o centro da inclusão social (Demo 2005), evitando reduzi-la a meros eventos e opções esporádicas e focando-a no próprio processo de aprendizagem dos estudantes e professores; ainda que o acesso a computador e internet não tenha os efeitos necessários/automáticos, pode significar oportunidade fundamental para “impregnar” a vida das pessoas de procedimentos científicos e tecnológicos;

e) trabalhar com afinco a questão ambiental, precisamente por conta de seu contexto ambíguo: de um lado, a degradação ambiental tem como uma de suas origens o mau uso das tecnologias (por exemplo, o abuso dos agrotóxicos); de outro, o bom uso de ciência e tecnologia poderia ser iniciativa importante para termos a natureza como parceira imprescindível e decisiva da qualidade de vida. [...]

DEMO, Pedro. Educação e alfabetização científica São Paulo: Papirus, 2014. p. 74-75.

Os conhecimentos da Ciência devem ser incorporados à vida de cada cidadão de modo que possam ser efetivamente aplicados nas mais diversas situações e contribuir para a melhoria da qualidade de vida dos indivíduos e da sociedade como um todo. É preciso trabalhar a favor da socialização da linguagem, das técnicas e dos produtos da Ciência, capacitando os estudantes a lidar com questões como: que tipo de alimento escolher? Por que comprar este e não aquele eletrodoméstico? Por que é necessário tomar vacinas? Como prevenir um surto de dengue que pode atingir a comunidade ou o bairro em que moro? Que parte da conservação ambiental cabe a mim e que parte cabe aos governantes? Devo cobrar providências da prefeitura pela iluminação pública? Quem devo cobrar para contestar o aumento na tarifa de energia elétrica? O que acontece se o lixo não for recolhido das ruas e o que é feito com ele após ser recolhido? Como posso ter água potável se não há estações de tratamento de água que façam a distribuição no local onde moro? Apropriar-se dos conhecimentos científicos é fundamental para a prática da cidadania, pois amplia a capacidade de compreensão e transformação da realidade.

A Ciência deve, portanto, ser abordada de maneira contextualizada com a realidade dos estudantes. Acreditamos que os conhecimentos científicos devam ser incorporados à vida de cada cidadão de modo que possam ser efetivamente aplicados nas mais diversas situações. Entender a Ciência como “uma linguagem construída pelos homens e pelas mulheres para explicar o nosso mundo natural” (CHASSOT, 2006, p. 91) facilita a compreensão das dinâmicas da natureza e permite buscar uma melhor qualidade de vida para todos.

[...] Um cidadão que não compreenda o modo de produzir ciência na modernidade será certamente uma pessoa com sérios problemas de ajuste no mundo. Terá dificuldades de compreender o noticiário da televisão, entender as razões das recomendações médicas mudarem com o tempo, os interesses da indústria da propaganda ao utilizar argumentos científicos etc. Ao lidar com as tecnologias, é preciso um olhar crítico, evitando ao mesmo tempo o preconceito contra a inovação e a aceitação passiva e até mesmo a entronização de novidades tecnológicas, estejam elas baseadas em conhecimentos falsos ou mesmo verdadeiros. Um país com a maioria de seus cidadãos sem essa compreensão não terá condições de participar do desenvolvimento econômico e enfrentará sérios problemas sociais, políticos e ambientais.

BIZZO, Nélio. Pensamento científico: a natureza da ciência no ensino fundamental. São Paulo: Melhoramentos, 2012. (Coleção Como eu ensino, p. 114.).

Para além dos conceitos científicos, buscamos favorecer o ensino que propicie o desenvolvimento de competências, habilidades e valores compatíveis com a construção de uma sociedade democrática e que valorize a diversidade humana. Isso se materializa, nesta obra, de diversas maneiras, tais como: abordagem contextualizada com temas atuais e de interesse público; propostas de intervenção em espaços públicos; atividades que fazem interlocução com diferentes esferas da política institucional; elementos de educação midiática e combate a fake news; valorização da diversidade de saberes e vivências; rodas de conversa, debates, exposições e outras dinâmicas coletivas; entre outras estratégias.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICO-METODOLÓGICA: A ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA

Com a onipresença das tecnologias digitais de informação e comunicação praticamente consolidada, a escola e o professor deixam de ser o centro de referência do saber. Dados e conteúdos informativos estão disponíveis em diversas fontes, ao alcance de muitos. Estudantes não só são apresentados a saberes mas também trazem conhecimento para a sala de aula. Professores aprendem com os estudantes, cada vez mais conectados. O fluxo de informação não é mais unidirecional, propriedade de uma instituição.

Se cada vez mais pessoas podem ter informação fora da escola, qual é o papel principal dessa instituição e, mais especificamente, o papel do ensino de Ciências? Embora cada vez mais pessoas tenham acesso à informação científica, será que a compreendem e a utilizam bem?

Um ensino que auxilie a interpretação da linguagem própria da Ciência é um ensino que leva em conta a perspectiva social. Entender os fundamentos da Ciência é uma ferramenta para que as pessoas possam compreender o mundo, as implicações da tecnologia e das interferências humanas na natureza. Mais do que isso, compreender a Ciência qualifica as pessoas para entender melhor as necessidades de transformar positivamente o mundo, tomando decisões coerentes com esses propósitos.

Assim, este material apropria-se de fundamentos da alfabetização científica (ou letramento científico). Essa linha didática pretende formar um cidadão crítico, consciente e capaz de compreender temas científicos e aplicá-los para o entendimento do mundo e da sociedade em que vive. Trata-se, portanto, de ensinar Ciência para o exercício da cidadania. [...]

Para debater e tomar posição sobre alimentos, medicamentos, combustíveis, transportes, comunicações, contracepção, saneamento e manutenção da vida na Terra, entre muitos outros temas, são imprescindíveis tanto conhecimentos éticos, políticos e culturais quanto científicos. Isso por si só já justifica, na educação formal, a presença da área de Ciências da Natureza, e de seu compromisso com a formação integral dos alunos.

Portanto, ao longo do Ensino Fundamental, a área de Ciências da Natureza tem um compromisso com o desenvolvimento do letramento científico, que envolve a capacidade de compreender e interpretar o mundo (natural, social e tecnológico), mas também de transformá-lo com base nos aportes teóricos e processuais das ciências.

Em outras palavras, apreender ciência não é a finalidade última do letramento, mas, sim, o desenvolvimento da capacidade de atuação no e sobre o mundo, importante ao exercício pleno da cidadania.

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

Espera-se, desse modo, 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.

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular: educação é a base. Brasília, DF: MEC, 2018. p. 321.

A alfabetização científica defendida nesta coleção prioriza o consumo e a divulgação do conhecimento científico. Um indivíduo alfabetizado ou letrado em Ciências da Natureza é capaz de compreender e interagir com a informação, aplicando-a em situações diversas e para o benefício das pessoas e das futuras gerações.

Acreditamos que a alfabetização científica é um bom caminho para que o ensino de Ciências não seja resumido à simples transmissão de informações. Transmitir conhecimento é essencial, porém esse não é mais o papel central da escola, do professor, nem mesmo do livro didático. Informar sim, mas também possibilitar aos estudantes que questionem sobre o que estão aprendendo; busquem informações e dados em outras fontes; interajam entre si, com membros da comunidade escolar, com familiares, entre outros; expressem suas opiniões e as embasem com argumentos; produzam informação e transformem a escola e a comunidade.

Observa-se que deter a informação, que antes fazia uma professora ou um professor distinguido, hoje não é mais algo que dê status. Olhemos um pouco a disponibilidade de informação que inexistia em nosso meio há dois ou três anos atrás. A internet, para dar apenas um exemplo de algo que está a determinar a suplantação do professor informador, é um recurso cada vez mais disponível, a baixo custo, para facilitar o fornecimento de informações. [...] Como não existe, e muito provavelmente não existirá nas próximas gerações, nenhum programa de computador que faça formação – lamentavelmente ainda são poucos os professores formadores –, se o professor informador é um sério candidato ao desemprego, o professor formador ou a professora formadora será cada vez mais importante. Assim, para essa profissão, a informatização não é uma ameaça e sim uma fabulosa oportunidade. Vou repetir que o professor informador está superado pela fantástica aceleração da moderna tecnologia que ajuda a educação a sair de sua artesania. Mas o professor formador é insuperável mesmo pelo mais sofisticado arsenal tecnológico.

CHASSOT, Attico. Alfabetização científica: questões e desafios para a educação.

4. ed. Ijuí: Unijuí, 2006. (Coleção Educação em Química, p. 88-89). Grifo nosso.

Nos anos finais do Ensino Fundamental, os estudantes estão passando por mudanças importantes, próprias da transição da infância para a adolescência. Nesta idade, o questionamento está fortemente presente. Acompanhando esse amadurecimento, o ambiente escolar pode contribuir para desenvolver o caráter crítico e reflexivo dos estudantes também no que se refere à produção e à divulgação do conhecimento científico. Desenvolver o pensamento crítico está intimamente relacionado à promoção da alfabetização científica. Um estudante crítico questiona e reflete sobre as informações que recebe e é capaz de ir além, buscando novas fontes. Além disso, um estudante crítico percebe suas dificuldades e pontos fortes, e começa a caminhar para sua autonomia.

À medida que se apropriam da Ciência, os estudantes devem ser capazes de perceber tanto os benefícios e as aplicações na sociedade quanto as limitações e as consequências negativas atreladas a ela. A Ciência não tem as respostas para todas as questões nem as soluções para todos os problemas. A Ciência não produz verdades absolutas: os conhecimentos científicos são parciais, relativos e passíveis de mudança.

PARA SABER MAIS

» CHASSOT, Attico. Alfabetização científica: questões e desafios para a educação. 8. ed. Ijuí: Unijuí, 2018. O autor apresenta análises e considerações sobre o ensino de Ciências no Brasil, com propostas que valorizam a alfabetização científica e exploram temas como a Ciência nos saberes populares e o ensino de Ciências fora da sala de aula.

» DEMO, Pedro. Educação e alfabetização científica. Campinas: Papirus, 2014. O livro aborda a necessidade e a pertinência da alfabetização científica, desde a Educação Básica até o ensino superior, objetivando que os estudantes possam ser produtores de conhecimento.

COMPETÊNCIAS SOCIOEMOCIONAIS: SAÚDE MENTAL

A Organização Mundial de Saúde (OMS) reconhece diferentes definições de saúde mental. De maneira geral, o termo refere-se ao nível de qualidade de vida cognitiva e emocional, podendo incluir a capacidade do indivíduo de apreciar a vida. Em uma enquete realizada com 7,7 mil adolescentes e jovens do Brasil em 2022 pelo Fundo das Nações Unidas para a Infância (Unicef) e pela organização da sociedade civil Viração Educomunicação, metade dos respondentes revelaram sentir necessidade de pedir ajuda sobre saúde mental. Destes, somente 2% procuraram professores e outros 2% buscaram ajuda de profissionais do Sistema Único de Saúde. Naquele momento, o país iniciava a reconstrução da rotina após atravessar os períodos mais graves da pandemia de covid-19.

[...]

Entre os motivos destacados por aqueles que não buscaram ajuda estão a insegurança (29%), a desistência de buscar ajuda (26%), o medo de julgamento (17%), ou a falta de informação sobre quem procurar (10%).

Apenas metade dos respondentes conhecia serviços ou profissionais dedicados a apoiar adolescentes na área da saúde mental. Entre quem conhecia, o Centro de Referência em Assistência Social (Cras) apareceu como o principal local (38%), seguido por Centro de Atenção Psicossocial (Caps) (20%) e escola (17%).

“Os resultados mostram que é fundamental que famílias e profissionais que trabalham com adolescentes ampliem suas habilidades para fazer uma escuta qualificada e sem julgamentos, promover o acolhimento e encaminhar adolescentes para os serviços adequados disponíveis. Essas são as primeiras pessoas de confiança buscadas por adolescentes e jovens em temas de saúde mental, mas é essencial que eles conheçam os fluxos de atendimento psicossocial em seus municípios, saber a quem buscar e aonde ir. É importante que os municípios estejam preparados para receber essas demandas intersetorialmente”, explica Gabriela Mora, oficial do Programa de Cidadania dos Adolescentes do UNICEF no Brasil.

[...]

METADE dos adolescentes e jovens sentiu necessidade de pedir ajuda em relação à saúde mental recentemente, mostra enquete do UNICEF com a Viração. Unicef. [S. l.], 30 maio 2022. Disponível em: https://www.unicef.org/brazil/comunicados-de-imprensa/ metade-dos-adolescentes-e-jovens-sentiu-necessidade-de-pedir-ajuda-em -relacao-a-saude-mental-recentemente. Acesso em: 21 jul. 2022.

Como exposto na fala de Mora, apresentada no excerto acima, oferecer uma escuta qualificada e sem julgamentos, promover o acolhimento e encaminhar os estudantes para os serviços de saúde mental adequados e disponíveis são atitudes essenciais para ajudar a promover a saúde mental dos estudantes – especialmente nos casos em que o estudante busca ajuda do professor ou quando o professor identifica um estudante que aparenta necessitar de ajuda. Informe-se sobre os serviços de saúde mental disponíveis no seu município e sobre os procedimentos necessários para obter auxílio. Para apoiar adolescentes e jovens de 13 a 24 anos, o Unicef conta com um canal de ajuda em saúde mental virtual chamado Pode Falar, que funciona de forma anônima e gratuita, disponível no site https://www.podefalar.org.br/ (acesso em: 22 jul. 2022).

Outro fator determinante para promoção da saúde mental é focar na prevenção de problemas desde cedo. Isso envolve a prática de atividades como:

• estabelecimento de relações seguras entre professores e estudantes;

• promoção de encontros com familiares, estreitando a relação família-escola;

• formação continuada dos profissionais da escola, por meio de capacitações com profissionais da área da saúde mental. Em sala de aula, é interessante a prática de atividades que desenvolvam competências socioemocionais, levando os estudantes a perceber como podem cuidar do próprio bem-estar e estabelecer boas relações com outras pessoas. Isso pode ocorrer em rodas de conversa sobre o assunto, promovendo oportunidades que levem os estudantes a reconhecer seus próprios sentimentos. A partir daí, eles podem tomar decisões mais responsáveis para o autocuidado e podem reconhecer as emoções dos outros. Considere a possibilidade de realizar com a turma uma roda de conversa sobre a importância das seguintes competências:

• Autoconsciência: identificar seus pensamentos e emoções.

• Autorregulação: ao perceber-se em um estado alterado, ser capaz de voltar ao equilíbrio emocional.

• Consciência social: perceber as emoções dos outros e entender que suas atitudes afetam os demais.

• Tomada de decisão responsável: tomar decisões que não gerem sofrimento para si ou para os outros, e que busquem solucionar os problemas.

• Habilidades sociais: ser capaz de relacionar-se com diferentes pessoas em diversos ambientes de forma a preservar seus direitos e os dos outros.

A imagem a seguir apresenta estratégias que você pode aplicar com os estudantes para que eles possam trabalhar suas competências socioemocionais.

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Assim que perceber uma emoção, tente identi car qual é, para conseguir lidar com a situação de maneira assertiva.

Busque maneiras de tentar aliviar ou controlar o que está sentindo: concentrar-se em sua respiração e respirar fundo são ações simples e que ajudam a regular a reação à emoção.

Treine sua percepção sobre o outro. Praticar a empatia e tentar entender como os outros se sentem e porque agem de uma determinada forma pode ajudar a compreender diversos problemas e tornar as relações mais agradáveis.

Tome decisões apenas quando estiver mais calmo, sem ceder ao nervosismo. Aguardar alguns minutos, distrair-se e sair de perto do problema são dicas que favorecem a tomada de decisões responsáveis.

Seja amigável e gentil. Busque o equilíbrio entre dizer não ou sim para tudo. Expresse seus sentimentos de maneira que as outras pessoas sintam-se confortáveis. Ter amigos e estabelecer relações estáveis, sem grandes con itos, promove sua saúde mental.

Elaborado com base em: FAVA, Débora C. et al Saúde mental na escola: uma cartilha para a comunidade escolar. [Porto Alegre]: NEFIES, [20--]. Disponível em: https://www.ufrgs.br/nefies/wp-content/uploads/2020/06/cartilha_vfinal_online.pdf. Acesso em: 21 jul. 2022.

Ilustração representando estratégias para a prática de competências socioemocionais.

PARA SABER MAIS

» ESTANISLAU, Gustavo M.; BRESSAN, Rodrigo Affonseca. Saúde mental na escola: o que os educadores devem saber. Porto Alegre: Artmed, 2014.

Por meio de uma revisão dos transtornos mentais mais prevalentes na infância e na adolescência, os autores propõem ações e exemplos de como abordar e promover a saúde mental no contexto escolar.

» FAVA, Débora C. et al. Saúde mental na escola: uma cartilha para a comunidade escolar. [Porto Alegre]: NEFIES, [20--]. Disponível em: https://www.ufrgs.br/nefies/wp-content/uploads/2020/06/cartilha_vfinal_online.pdf.

Cartilha repleta de informações e dicas importantes para a promoção da saúde mental no contexto escolar. Lista ainda páginas com informações complementares e orientações para atendimento psicoterápico.

» PROJETO CUCA LEGAL. São Paulo, c2018. Site. Disponível em: http://cucalegal.org.br/.

Grupo ligado ao Departamento de Psiquiatria da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) que visa à promoção de saúde mental e à prevenção de transtornos mentais em ambientes de ensino por meio da capacitação dos profissionais. Acessos em: 22 jul. 2022.

Cultura de paz e combate ao bullying

O trabalho com as competências socioemocionais, realizado de maneira sistemática, contribui também para o combate aos diversos tipos de violência, especialmente o bullying, e para a promoção da cultura de paz na comunidade escolar. Avalie a possibilidade de realizar o trabalho com as competências socioemocionais antes, durante ou depois da realização das atividades em grupo sugeridas ao longo da obra, especialmente aquelas que envolvem debates sobre temas sensíveis.

A promoção de uma cultura de paz se alinha ao Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 16, da Agenda 2030 da Organização das Nações Unidas (ONU), que inclui “promover sociedades pacíficas e inclusivas para o desenvolvimento sustentável”. O terceiro artigo da Declaração Universal dos Direitos Humanos, adotada em 1948 pela ONU, institui que “Todo ser humano tem direito à vida, à liberdade e à segurança pessoal”. Isso inclui o combate às diferentes formas de violência, mas não se limita a isso. A promoção de uma cultura de paz envolve valores como a tolerância e a solidariedade, propondo a resolução de problemas e de conflitos por meio de ferramentas como o diálogo, a negociação e a mediação. Destacamos que o trabalho com as competências gerais (com destaque para 4, 7, 9 e 10) e as competências específicas de Ciências da Natureza (com destaque para 5, 7 e 8), ao longo de toda a obra, contribui para a promoção da cultura de paz, como será abordado adiante neste Manual. Para aprofundar o tema, recomendamos também a leitura do documento Cultura de paz: da reflexão à ação, produzido pela ONU e indicado no boxe a seguir.

O bullying é uma forma de violência que vem ganhando destaque em estudos acadêmicos nas últimas décadas. Tal violência se caracteriza por perseguição e intimidação de uma pessoa por outra(s), de forma repetitiva e intencional, com intenção de provocar sofrimento. Trata-se de um problema constatado, em maior ou menor escala, no mundo todo e principalmente no ambiente escolar. De maneira simplificada, ela envolve os seguintes atores:

• alvos: pessoas que sofrem bullying, mas não o praticam;

• alvos/autores: pessoas que ora sofrem, ora praticam bullying;

• autores: pessoas que praticam bullying, mas não são alvo dele;

• testemunhas: pessoas que não sofrem nem praticam bullying, mas convivem em um ambiente onde essa violência está presente.

Para Tognetta (2005), alvos, autores e testemunhas precisam de ajuda. As vítimas sofrem uma deterioração da sua autoestima e podem desenvolver comportamento agressivo, enquanto os autores apresentam problemas no desenvolvimento afetivo e moral. As testemunhas, por sua vez, podem tornar-se inseguras e ansiosas, temerosas de serem escolhidas como os próximos alvos. Esse fenômeno tem potencial de afetar também, no ambiente escolar, a relação entre professores e estudantes.

Trata-se de um problema complexo, de causas múltiplas, que extrapolam a escola e, frequentemente, relacionam-se a problemas familiares – especialmente com o autor do bullying. Portanto, quando ocorre na escola, a solução do problema demanda a cooperação de todos os envolvidos: estudantes, responsáveis, professores e demais profissionais da instituição. O combate efetivo envolve atenção permanente ao problema, agindo para cessá-lo imediatamente.

A Associação Brasileira de Proteção à Infância e à Adolescência (Abrapia) desenvolveu o Programa de redução do comportamento agressivo entre estudantes, um breve manual de combate ao bullying elaborado com base nos resultados de um amplo estudo envolvendo mais de 5 mil estudantes de Ensino Fundamental no Rio de Janeiro (RJ). Resumimos a seguir sete etapas elencadas nesse documento para implementar um programa efetivo de combate ao bullying na escola.

1a etapa: PESQUISAR A REALIDADE da escola pela aplicação de um questionário envolvendo todos os estudantes, com perguntas sobre a percepção deles acerca da violência na escola.

2a etapa: analisar os resultados da pesquisa e BUSCAR PARCERIAS com todo o corpo docente para atuar contra o problema.

3a etapa: formar um GRUPO DE TRABALHO com representantes de todos os segmentos envolvidos: professores, funcionários, estudantes e pais.

4 a etapa: apresentar as propostas do grupo de trabalho para todos os estudantes e funcionários e OUVIR OPINIÕES e sugestões sobre como agir.

5a etapa: DEFINIR OS COMPROMISSOS de todos os envolvidos no combate ao bullying.

6a etapa: DIVULGAR AMPLAMENTE o tema, os compromissos e as prioridades com cartazes pela escola, palestras e outros recursos.

7a etapa: INFORMAR OS RESPONSÁVEIS sobre os objetivos do projeto.

Elaborado com base em: TOGNETTA, Luciene Regina Paulino. Violência na escola: os sinais de bullying e o olhar necessário aos sentimentos. In: PONTES, Aldo; LIMA, Valéria Scomparim de. Construindo saberes em educação. Porto Alegre: Zouk, 2005. Disponível em: http://www.mpsp.mp.br/ portal/page/portal/Educacao/Doutrina/Bullying%20e%20o%20 olhar%20necess%C3%A1rio%20aos%20sentimentos.pdf.

Acesso em: 22 jul. 2022.

Ilustração representando as sete etapas de combate ao bullying.

PARA SABER MAIS

» ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS PARA A EDUCAÇÃO E A CULTURA; ASSOCIAÇÃO PALAS ATHENA. Cultura de paz: da reflexão à ação. Brasília, DF: Unesco; São Paulo: Associação Palas Athena, 2010. Disponível em: https:// unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000189919.

Esta publicação apresenta um balanço da década internacional da promoção da cultura de paz e não violência em benefício das crianças do mundo.

» LOPES NETO, Aramis Antonio; MONTEIRO FILHO, Lauro; SAAVEDRA, Lucia Helena (coord.). Programa de redução do comportamento agressivo entre estudantes. Rio de Janeiro: ACTERJ, c2022. Disponível em: http://www. acterj.org.br/downloads/arquivo/doc-154.pdf.

Programa que visou diagnosticar e implementar ações efetivas para a redução do comportamento agressivo entre estudantes com objetivo de sensibilizar educadores, famílias e sociedade para a existência do problema e suas consequências.

Acessos em: 22 jul. 2022.

BENTINHO

BNCC: TRABALHO COM COMPETÊNCIAS E HABILIDADES

A Base Nacional Comum Curricular (BNCC), elaborada pelo Ministério da Educação, com versão final publicada em 2018, é um documento de caráter normativo que define o conjunto de aprendizagens essenciais que todos os estudantes devem desenvolver ao longo das etapas e das modalidades da Educação Básica. Ela visa assegurar aos estudantes seus direitos de aprendizagem e desenvolvimento, em conformidade com o que estipula o Plano Nacional de Educação (PNE). Para tanto, a BNCC estabelece competências e habilidades a serem desenvolvidas ao longo da Educação Básica.

São descritas dez competências gerais da Educação Básica e oito competências específicas de Ciências da Natureza para o Ensino Fundamental. “Na BNCC, competência é definida como a mobilização de conhecimentos (conceitos e procedimentos), habilidades (práticas, cognitivas e socioemocionais), atitudes e valores para resolver demandas complexas da vida cotidiana, do pleno exercício da cidadania e do mundo do trabalho” (BRASIL, 2018, p. 8). As competências gerais e específicas devem orientar a prática pedagógica em todos os anos da Educação Básica.

Além das competências, a BNCC lista também, para o componente curricular Ciências da Natureza, 63 habilidades distribuídas nos quatro anos finais do Ensino Fundamental. A seguir, apresentamos as competências e as habilidades da BNCC desenvolvidas nesta obra.

Competências gerais

Ao longo da Educação Básica, as aprendizagens essenciais definidas na BNCC devem concorrer para assegurar aos estudantes o desenvolvimento de dez competências gerais, que consubstanciam, no âmbito pedagógico, os direitos de aprendizagem e desenvolvimento.

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular: educação é a base. Brasília, DF: MEC, 2018. p. 8.

No quadro abaixo, listamos as competências gerais (CG) da Educação Básica e, a seguir, tecemos nossas considerações sobre como cada uma delas é trabalhada nesta obra.

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.

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.

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.

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.

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular: educação é a base. Brasília, DF: MEC, 2018. p. 9-10.

A seguir, comentamos brevemente como as competências gerais são trabalhadas ao longo desta coleção. Na parte específica deste Manual, são destacadas algumas das competências abordadas nas Unidades, quando sua abordagem for favorecida. Isso não significa que são apenas aquelas as competências abordadas na Unidade; são apenas destaques para indicar que o trabalho com determinada competência é especialmente oportunizado.

O trabalho com a CG1 permeia toda a coleção, que tem como base conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo natural e que visa habilitar os estudantes a entender e a explicar a realidade, a continuar aprendendo e a colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. Em alguns momentos, sobretudo na seção Assim se faz Ciência, o caráter histórico da construção do conhecimento científico é ressaltado, o que contribui para a compreensão da Ciência como uma construção humana que se insere num determinado tempo histórico.

O exercício da curiosidade intelectual, recorrendo a abordagens próprias das Ciências (investigação, reflexão, análise crítica, imaginação, elaboração e teste de hipóteses, proposição de soluções para situações-problema, entre outros), também está presente ao longo de toda a coleção, concentrando-se nas atividades da seção Mergulho no tema (mas não se limitando a elas). Com isso, o trabalho com a CG2 é constante na nossa proposta.

O desenvolvimento da CG3, levando os estudantes a valorizar e fruir as diversas manifestações artísticas e culturais, é proposto contextualmente de diferentes maneiras: na análise de obras de arte; no estudo de saberes tradicionais; nas sugestões de visita a espaços culturais e a museus; nas sugestões de filmes, livros e outras produções culturais da seção Mais; entre outros. Nesse aspecto, cabe destacar a própria Ciência como uma manifestação cultural da sociedade da qual fazemos parte.

O uso de diferentes linguagens para se expressar e partilhar informações, conforme descrito na CG4, é proposto em diversas atividades ao longo desta obra. Nelas, os estudantes são convidados a produzir materiais de divulgação científica em diferentes formatos, desde os mais tradicionais até os mais modernos. O uso de tecnologias de informação e comunicação digitais é especialmente desejável nesse contexto, uma vez que, ao mesmo tempo em que se beneficia do interesse natural dos estudantes pelas tecnologias digitais, contribui para desenvolver o uso crítico delas. Dessa forma, muitas das atividades aqui sugeridas favorecem o desenvolvimento concomitante da CG4 e da CG5

A CG6 tem foco em fazer escolhas alinhadas à cidadania e ao projeto de vida de cada estudante. Inclui também a compreensão do mundo do trabalho e de seus impactos na sociedade, bem como das novas tendências e profissões. Para o desenvolvimento dessa competência, os estudantes devem conseguir refletir sobre seus desejos e objetivos, estabelecendo metas e perseguindo-as com determinação. O desenvolvimento da CG6 na área de Ciências da Natureza envolve, entre outros aspectos, compreender os impactos da Ciência e da tecnologia na sociedade. Esse trabalho se beneficia da abordagem interdisciplinar com a área de Ciências Humanas. Nesta coleção, atividades de autoavaliação propostas ao final de cada Unidade, bem como atividades em grupo que incentivam os estudantes a atuarem de acordo com suas aptidões, também colaboram com a CG6

A capacidade de argumentação com base em fatos e informações confiáveis, necessária ao desenvolvimento da CG7, é um dos pilares da seção Vamos verificar. Nas Unidades que tratam de questões ambientais, essa competência é trabalhada por meio de textos e atividades que levam os estudantes a formular, negociar e defender ideias que respeitem e promovam os direitos humanos, a consciência socioambiental e o consumo responsável, com posicionamento ético em relação ao cuidado de si mesmo, dos outros e do planeta.

As Unidades que tratam de saúde concentram o trabalho com a CG8, que envolve conhecer-se, apreciar-se e cuidar de sua saúde física e emocional, compreendendo-se na diversidade humana. Vale destacar que muitas das atividades em grupo, especialmente aquelas que envolvem o debate sobre temas delicados, favorecem o reconhecimento das próprias emoções e as dos outros, com autocrítica e capacidade para lidar com elas; dessa forma, também colaboram para o desenvolvimento dessa competência. Tais atividades, conduzidas de modo a criar um ambiente de respeito onde todos se sintam acolhidos para manifestar suas ideias, favorecem o exercício da empatia e do diálogo na resolução de conflitos, ao mesmo tempo em que incentivam uma cooperatividade e o combate a preconceitos de qualquer natureza. Tratam-se, portanto, de oportunidades ideais também para o desenvolvimento da CG9

MELITAS/SHUTTERSTOCKCOM

Em diversas atividades, especialmente na seção Mergulho no tema, os estu dantes são convidados a agir pessoal e coletivamente com autonomia no debate e/ou na resolução de situações-problema, com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários. Nessas situações, é favorecido o desenvolvimento da CG10

Vale reforçar a questão da educação socioemocional, especialmente nas competências gerais 8 , 9 e 10 Esse trabalho só é possível se houver espaço, na escola e na sala de aula, para a troca de ideias entre os estudantes. Competências socioemocionais não são desenvolvidas se a postura passiva dos estudantes for incentivada, em vez de seu protagonismo. É no contato com os colegas, nos projetos em grupo, ao ouvir e ao falar, que a educação socioemocional se constrói. Os espaços para aprimoramento acontecem na resolução de conflitos e no apoio durante as dificuldades. Essas oportunidades, favorecidas pela grande quantidade de propostas de trabalho em duplas e em grupos – apresentadas na coleção –, são valiosas para a formação dos estudantes em uma educação integral, que os consideram em sua totalidade. Mais informações sobre esse tema são discutidas no tópico Competências socioemocionais: saúde mental

Competências específicas de Ciências da Natureza

Para atingir os objetivos pretendidos para o ensino de Ciências da Natureza segundo a BNCC, é necessário que os estudantes sejam constantemente incentivados e apoiados no planejamento e na realização de atividades investigativas, bem como no compartilhamento dos resultados dessas investigações – tanto individual quanto cooperativamente. Isso pressupõe organizar as situações de aprendizagem partindo de questões desafiadoras, reconhecendo a diversidade cultural, de modo a incentivar o interesse e a curiosidade científica dos estudantes.

Dessa forma, o processo investigativo 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 alunos revisitar de forma reflexiva seus conhecimentos e sua compreensão acerca do mundo em que vivem. Sendo assim, o ensino de Ciências deve promover situações nas quais os alunos possam:

• Observar o mundo a sua volta e fazer perguntas.

• Analisar demandas, delinear problemas e planejar investigações.

• Propor hipóteses.

Definição de problemas

• Planejar e realizar atividades de campo (experimentos, observações, leituras, visitas, ambientes virtuais etc.).

• Desenvolver e utilizar ferramentas, inclusive digitais, para coleta, análise e representação de dados (imagens, esquemas, tabelas, gráficos, quadros, diagramas, mapas, modelos, representações de sistemas, fluxogramas, mapas conceituais, simulações, aplicativos etc.).

• Avaliar informação (validade, coerência e adequação ao problema formulado).

• Elaborar explicações e/ou modelos.

• Associar explicações e/ou modelos à evolução histórica dos conhecimentos científicos envolvidos.

• Selecionar e construir argumentos com base em evidências, modelos e/ou conhecimentos científicos.

• Aprimorar seus saberes e incorporar, gradualmente, e de modo significativo, o conhecimento científico.

• Desenvolver soluções para problemas cotidianos usando diferentes ferramentas, inclusive digitais.

• Organizar e/ou extrapolar conclusões.

• Relatar informações de forma oral, escrita ou multimodal.

• Apresentar, de forma sistemática, dados e resultados de investigações.

• Participar de discussões de caráter científico com colegas, professores, familiares e comunidade em geral.

• Considerar contra-argumentos para rever processos investigativos e conclusões.

• Implementar soluções e avaliar sua eficácia para resolver problemas cotidianos.

• Desenvolver ações de intervenção para melhorar a qualidade de vida individual, coletiva e socioambiental.

Levantamento, análise e representação

Comunicação

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular: educação é a base. Brasília, DF: MEC, 2018. p. 322-323.

Esses pressupostos articulam-se às competências gerais da Educação Básica e, desse modo, devem garantir aos estudantes o desenvolvimento de competências específicas de Ciências da Natureza (CE) previstas para o Ensino Fundamental. No quadro abaixo, listamos as CEs e, a seguir, tecemos nossas considerações sobre como cada uma delas é trabalhada nesta obra.

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.

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular: educação é a base. Brasília, DF: MEC, 2018. p. 324.

De maneira articulada à CG1, o trabalho com a CE1 permeia toda a coleção, que apresenta o conhecimento científico como uma construção humana em constante evolução e, consequentemente, provisório. Embora presente nos textos e nas atividades da coleção, essa abordagem fica mais evidente na seção Assim se faz Ciência – especialmente nos casos que focam os aspectos culturais e históricos da atividade científica.

Também articulando-se à CG1, bem como à CG2, a CE2 e a CE3 são estruturais na coleção. Conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza constituem o cerne da obra, explorados nos textos e nas atividades de modo a favorecer a aprendizagem continuada dos estudantes e a colaborar com a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. As propostas da seção Mergulho no tema concentram o trabalho com os procedimentos da investigação científica e, em conjunto com o restante da Unidade, qualificam os estudantes para participar com segurança do debate de questões científicas, tecnológicas, socioambientais e do mundo do trabalho.

A avaliação de aplicações e implicações políticas, socioambientais e culturais da Ciência e de suas tecnologias, necessária ao desenvolvimento da CE4, é um dos pilares da seção Assim se faz Ciência. Esse trabalho permeia também o texto e as atividades em Unidades que tratam do desenvolvimento tecnológico e dos impactos do conhecimento científico para a sociedade.

Em articulação com a CG7, o trabalho com a CE5 fundamenta a seção Vamos verificar, que convida os estudantes a construir argumentos com base em dados, evidências e informações confiáveis e negociar e defender ideias e pontos de vista. Além dessa seção, o trabalho com a CE5 está presente nas atividades que envolvem o debate sobre temas que promovem a consciência socioambiental e o respeito a si próprio e ao outro, que devem ser conduzidos de modo a acolher e valorizar a diversidade, sem preconceitos de qualquer natureza.

O desenvolvimento da CE6 é vinculado ao desenvolvimento da CG4 e da CG5. Desse modo, essa competência está presente nas atividades que levam os estudantes a usarem diferentes linguagens e tecnologias digitais para acessar e disseminar informações de forma crítica, significativa, reflexiva e ética. Vale ressaltar que esse trabalho traz elementos da cultura juvenil que despertam o interesse e o engajamento dos estudantes, como o uso de redes sociais, o consumo e a produção de conteúdos de mídia, as diferentes formas de se expressar artisticamente (danças, batalha de rimas etc.), entre outros.

Conhecer, apreciar e cuidar de si, compreendendo-se na diversidade humana, são atitudes que atrelam o desenvolvimento da CE7 ao da CG8. Dessa maneira, esse trabalho se concentra nas Unidades que tratam de saúde, mas não se limita a elas. Muitas das atividades em grupo, especialmente as que envolvem debates, incentivam os estudantes a fazerem-se respeitar e a respeitar ao outro, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza e às suas tecnologias.

Por fim, a CE8 é desenvolvida concomitantemente à CG10. Isso ocorre especialmente nas atividades da seção Mergulho no tema que levam os estudantes a agir pessoal e coletivamente, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza para tomar decisões diante de questões científico-tecnológicas, socioambientais e a respeito da saúde individual e coletiva. Para assegurar os direitos de aprendizagem expressados nas competências gerais e específicas, o professor deve pensar em uma prática pedagógica que desenvolva saberes científicos de maneira adequada à faixa etária e valorize o protagonismo dos estudantes, assegurando a construção de conceitos de forma significativa. Esta obra oferece múltiplas oportunidades para o desenvolvimento desse trabalho, viabilizando situações de:

• problematização, buscando o confronto dos conhecimentos prévios dos estudantes com os conhecimentos científicos na análise de situações reais ou relacionadas ao cotidiano deles;

• observação de fenômenos, instigando a busca por informações e explicações;

• leitura e escrita de textos de diferentes gêneros, favorecendo o raciocínio crítico ao mesmo tempo que desenvolve habilidades textuais, como a produção de inferências;

• pesquisas individuais ou em grupo, que favorecem o desenvolvimento da autonomia de aprendizagem e o uso crítico de tecnologias digitais de informação e comunicação;

• debates sobre assuntos atuais e de relevância local e global, incentivando o raciocínio crítico, a argumentação e a valorização do debate democrático, respeitando a diversidade humana;

• atividades experimentais, que favorecem a apropriação pelos estudantes do pensamento e da metodologia científica.

• produção de materiais de divulgação em diferentes linguagens, incentivando a criatividade e valorizando os estudantes como protagonistas na produção e na disseminação de informações;

• saídas a campo, evidenciando que a aprendizagem também ocorre fora da escola e incentivando a capacidade de observação, análise, comparação, interpretação e outras.

Habilidades

As habilidades expressam as aprendizagens essenciais que devem ser asseguradas aos estudantes em cada ano do Ensino Fundamental. Ao indicar o que os estudantes devem “saber” (considerando a constituição de conhecimentos, habilidades, atitudes e valores) e, especialmente, o que devem “saber fazer” (considerando a mobilização desses conhecimentos, habilidades, atitudes e valores para resolver demandas complexas da vida cotidiana e do pleno exercício da cidadania), as habilidades articulam-se às competências específicas da área e, consequentemente, às competências gerais do Ensino Fundamental, contribuindo para garantir o desenvolvimento delas.

Na BNCC, as habilidades são identificadas por códigos e estão listadas em quadros, agrupadas por componente curricular e por ano. A título de exemplo, apresentamos uma breve descrição da estrutura da habilidade EF06CI12. Essa estrutura se repete nas demais habilidades de Ciências da Natureza e das outras áreas.

Ensino Fundamental 6 o ano

Componente curricular Ciências da Natureza Numeração sequencial

EF 06 CI 12 Identificar diferentes tipos de rocha, relacionando a formação de fósseis a rochas sedimentares em diferentes períodos geológicos

Verbo (s) que explicita(m) o(s) processo(s) cognitivo(s) envolvido(s) na habilidade.

Complemento do(s) verbo(s), que explicita o(s) objeto (s) de conhecimento mobilizado(s) na habilidade.

Modificadores do(s) verbo(s) ou do complemento do(s) verbo(s), que explicitam o contexto e/ou uma maior especificação da aprendizagem esperada. Elaborado com base em: BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular: educação é a base. Brasília, DF: MEC, 2018. p. 29.

Vale destacar que os modificadores das habilidades podem expressar também o desenvolvimento atrelado a atitudes e valores. Note que as habilidades não descrevem ações ou condutas esperadas do professor, nem induzem à opção por abordagens ou metodologias. Essas escolhas devem ser feitas em concordância com o currículo e o projeto pedagógico de cada instituição escolar.

É importante destacar que a numeração sequencial das habilidades de cada ano não representa uma ordem ou hierarquia das aprendizagens. Nesta coleção, a sequência com que os assuntos são desenvolvidos nas Unidades de cada volume reflete escolhas autorais relacionadas às relações de interdependência entre os conceitos, entre outros fatores. Destacamos, porém, que essa sequência é apenas uma sugestão e, portanto, não é obrigatória; a escola e o professor têm autonomia para determinar a grade curricular e a sequência de assuntos a serem desenvolvidos

Também é preciso enfatizar que os critérios de organização das habilidades do Ensino Fundamental na BNCC (com a explicitação dos objetos de conhecimento aos quais se relacionam e do agrupamento desses objetos em unidades temáticas) expressam um arranjo possível (dentre outros). Portanto, os agrupamentos propostos não devem ser tomados como modelo obrigatório para o desenho dos currículos. Essa forma de apresentação adotada na BNCC tem por objetivo assegurar a clareza, a precisão e a explicitação do que se espera que todos os estudantes aprendam no Ensino Fundamental, fornecendo orientações para a elaboração de currículos em todo o País, adequados aos diferentes contextos.

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular: educação é a base. Brasília, DF: MEC, 2018. p. 31.

Para orientar a elaboração dos currículos de Ciências, as aprendizagens nesse componente curricular foram organizadas em três unidades temáticas que se repetem ao longo de todo o Ensino Fundamental.

• Matéria e energia: contempla o estudo da matéria e suas transformações, bem como fontes e tipos de energia utilizados na vida em geral.

• Vida e evolução: propõe o estudo de temas relacionados aos seres vivos, suas características e necessidades.

• Terra e Universo: busca a compreensão de características da Terra, do Sol, da Lua e de outros corpos celestes, salientando que a construção dos conhecimentos sobre a Terra e o céu se deu de diferentes formas em distintas culturas ao longo da história.

Em cada ano, esse conjunto de unidades temáticas está estruturado em diferentes objetos de conhecimento e habilidades correlatas. Listamos, a seguir, os quadros de unidades temáticas, objetos de conhecimento e habilidades da BNCC para a área de Ciências da Natureza no Ensino Fundamental – Anos Finais. Nos quadros do tópico A organização dos conteúdos na coleção, adiante, apresentamos nossa proposta de distribuição do trabalho com as habilidades em função dos assuntos de cada Unidade.

CIÊNCIAS – 6 o ANO

UNIDADES TEMÁTICAS OBJETOS DE CONHECIMENTO HABILIDADES

• Misturas homogêneas e heterogêneas

Matéria e energia

• Separação de materiais

• Materiais sintéticos

• Transformações químicas

(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.).

(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).

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

(EF06CI05)  Explicar a organização básica das células e seu papel como unidade estrutural e funcional 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 e evolução

• Célula como unidade da vida

• Interação entre os sistemas locomotor e nervoso

• Lentes corretivas

(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.

(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.

(EF06CI09)  Deduzir que a estrutura, a sustentação e a movimentação dos animais resultam da interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso.

(EF06CI10) Explicar como o funcionamento do sistema nervoso pode ser afetado por substâncias psicoativas.

(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.

Terra e Universo • Forma, estrutura e movimentos da Terra

(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.

CIÊNCIAS – 7o ANO

UNIDADES TEMÁTICAS OBJETOS DE CONHECIMENTO HABILIDADES

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

Matéria e energia

• Máquinas simples

• Formas de propagação do calor

• Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra

• História dos combustíveis e das máquinas térmicas

(EF07CI02) Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas.

(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.

(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.

(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).

(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.

Vida e evolução

• Diversidade de ecossistemas

• Fenômenos naturais e impactos ambientais

• Programas e indicadores de saúde pública

(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.

(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.

(EF07CI11) Analisar historicamente o uso da tecnologia, incluindo a digital, nas diferentes dimensões da vida humana, considerando indicadores ambientais e de qualidade de vida.

Terra e Universo

• Composição do ar

• Efeito estufa

• Camada de ozônio

• Fenômenos naturais (vulcões, terremotos e  tsunamis)

• Placas tectônicas e deriva continental

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

(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.

(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.

UNIDADES TEMÁTICAS OBJETOS DE CONHECIMENTO HABILIDADES

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

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

Matéria e energia

• Fontes e tipos de energia

• Transformação de energia

• Cálculo de consumo de energia elétrica

• Circuitos elétricos

• Uso consciente de energia elétrica

(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).

(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.

•

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

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

(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. Vida

• Sexualidade

(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).

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

(EF08CI11) Selecionar argumentos que evidenciem as múltiplas dimensões da sexualidade humana (biológica, sociocultural, afetiva e ética).

(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.

(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.

Terra e Universo

• Sistema Sol, Terra e Lua

• Clima

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

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

(EF08CI16) Discutir iniciativas que contribuam para restabelecer o equilíbrio ambiental a partir da identificação de alterações climáticas regionais e globais provocadas pela intervenção humana.

UNIDADES TEMÁTICAS OBJETOS DE CONHECIMENTO HABILIDADES

(EF09CI01) Investigar as mudanças de estado físico da matéria e explicar essas transformações com base no modelo de constituição submicroscópica.

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

Matéria e energia

• Aspectos quantitativos das transformações químicas

• Estrutura da matéria

• Radiações e suas aplicações na saúde

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

(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.

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

(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.).

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

(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.

Vida e evolução

• Hereditariedade

• Ideias evolucionistas

• Preservação da biodiversidade

(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.

(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 as 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.

Terra e Universo

• Composição, estrutura e localização do Sistema Solar no Universo

• Astronomia e cultura

• Vida humana fora da Terra

• Ordem de grandeza astronômica

• Evolução estelar

(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).

(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.).

(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.

(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.

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular: educação é a base. Brasília, DF: MEC, 2018. p. 344-351.

Temas Contemporâneos Transversais

Em diálogo constante com as competências gerais, as competências específicas e as habilidades da BNCC, esta obra aborda Temas Contemporâneos Transversais ( TCTs) nos textos e por meio de diferentes atividades. Isso possibilita contextualizar o que é ensinado, trazendo para o estudo temas atuais que sejam de interesse dos estudantes e de relevância para seu desenvolvimento como cidadãos. São temas que se relacionam diretamente a demandas da sociedade contemporânea, sendo intensamente vividos pelas comunidades, pelas famílias, pelos estudantes e pelos educadores no dia a dia, influenciando e sendo influenciados pelo processo educacional.

Os TCTs se relacionam com diversos campos do cotidiano dos estudantes.

No contexto educacional, os TCTs são assuntos que não pertencem a uma área do conhecimento em particular; eles atravessam duas ou mais áreas, ou mesmo todas elas – motivo pelo qual são adjetivados como transversais.

[...] A transversalidade é entendida como uma forma de organizar o trabalho didático-pedagógico em que temas, eixos temáticos são integrados às disciplinas, às áreas ditas convencionais de forma a estarem presentes em todas elas. A transversalidade difere-se da interdisciplinaridade e complementam-se; ambas rejeitam a concepção de conhecimento que toma a realidade como algo estável, pronto e acabado. A primeira se refere à dimensão didático-pedagógica e a segunda, à abordagem epistemológica dos objetos de conhecimento. A transversalidade orienta para a necessidade de se instituir, na prática educativa, uma analogia entre aprender conhecimentos teoricamente sistematizados (aprender sobre a realidade) e as questões da vida real (aprender na realidade e da realidade). Dentro de uma compreensão interdisciplinar do conhecimento, a transversalidade tem significado, sendo

BENTINHO

uma proposta didática que possibilita o tratamento dos conhecimentos escolares de forma integrada. Assim, nessa abordagem, a gestão do conhecimento parte do pressuposto de que os sujeitos são agentes da arte de problematizar e interrogar, e buscam procedimentos interdisciplinares capazes de acender a chama do diálogo entre diferentes sujeitos, ciências, saberes e temas.

BRASIL. Ministério da Educação. Conselho Nacional de Educação. Diretrizes curriculares nacionais gerais para a educação básica. Brasília, DF: MEC, 2013. p. 29.

Na educação brasileira, os Temas Transversais foram inicialmente propostos nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), em 1996. Nesse documento, foram propostos seis Temas Transversais: Saúde, Ética, Orientação sexual, Pluralidade cultural, Meio ambiente e Trabalho e Consumo. Com a elaboração e a homologação da versão final da BNCC, em 2018, os Temas Transversais foram incorporados à noção de Temas Contemporâneos e passaram a ser uma referência nacional obrigatória para a elaboração ou adequação dos currículos e das propostas pedagógicas. Assim, ampliados na forma de Temas Contemporâneos Transversais, passaram a compor quinze tópicos, distribuídos em seis grandes áreas temáticas, conforme representado esquematicamente na imagem a seguir.

MEIO AMBIENTE

CIÊNCIA E TECNOLOGIA

Ciência e tecnologia

MULTICULTURALISMO

Diversidade cultural Educação para valorização do multiculturalismo nas matrizes históricas e culturais brasileiras

Educação ambiental Educação para o consumo

Educação financeira

Educação fiscal

CIDADANIA E CIVISMO

Vida familiar e social

Educação para o trânsito Educação em direitos humanos Direitos da criança e do adolescente Processo de envelhecimento, respeito e valorização do idoso

SAÚDE

Saúde

Educação alimentar e nutricional

Elaborado com base em: BRASIL. Ministério da Educação. Temas contemporâneos transversais na BNCC: proposta de práticas de implementação. Brasília, DF: MEC, 2019. p. 7. Esquema dos Temas Contemporâneos Transversais.

Com essa nova formulação e a orientação para sua obrigatoriedade no ensino, os TCTs visam permitir a efetiva educação para a vida em sociedade, favorecendo abordagens que incentivam o desenvolvimento da capacidade de gestão de conflitos e, consequentemente, contribuindo para o desenvolvimento de uma sociedade justa, próspera e pacífica.

Existem distintas concepções de como trabalhar com os TCTs na escola, o que garante a autonomia das redes de ensino e dos professores em suas práticas pedagógicas. Vale destacar que os TCTs não devem ser trabalhados em blocos rígidos, em estruturas fechadas de áreas de conhecimento, mas de um modo contextualizado e transversalmente, por meio de abordagens que integrem os diferentes componentes curriculares.

METODOLOGIAS ATIVAS PARA PROMOVER A APRENDIZAGEM E A ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA

Dois conceitos são especialmente poderosos para a aprendizagem hoje: aprendizagem ativa e aprendizagem híbrida. As metodologias ativas dão ênfase ao papel protagonista do estudante, ao seu envolvimento direto, participativo e reflexivo em todas as etapas do processo, experimentando, desenhando, criando, com orientação do professor; a aprendizagem híbrida destaca a flexibilidade, a mistura e compartilhamento de espaços, tempos, atividades, materiais, técnicas e tecnologias que compõem esse processo ativo. Híbrido, hoje, tem uma mediação tecnológica forte: físico-digital, móvel, ubíquo, realidade física e aumentada, que trazem inúmeras possibilidades de combinações, arranjos, itinerários, atividades.

Metodologias são grandes diretrizes que orientam os processos de ensino e aprendizagem e que se concretizam em estratégias, abordagens e técnicas concretas, específicas e diferenciadas.

Metodologias ativas são estratégias de ensino centradas na participação efetiva dos estudantes na construção do processo de aprendizagem, de forma flexível, integrada e híbrida. As metodologias ativas, num mundo conectado e digital, expressam-se por meio de modelos de ensino híbridos, com muitas possíveis combinações. A junção de metodologias ativas com modelos flexíveis e híbridos traz contribuições importantes para o desenho de soluções atuais para os aprendizados de hoje.

A aprendizagem mais intencional (formal, escolar) se constrói num processo complexo e equilibrado entre três movimentos ativos híbridos principais: a construção individual – na qual cada aluno percorre e escolhe seu caminho, ao menos parcialmente; a grupal – na qual o aluno amplia sua aprendizagem por meio de diferentes formas de envolvimento, interação e compartilhamento de saberes, atividades e produções com seus pares, com diferentes grupos, com diferentes níveis de supervisão docente; e a tutorial, em que aprende com a orientação de pessoas mais experientes em diferentes campos e atividades (curadoria, mediação, mentoria).

Em todos os níveis há, ou pode haver, orientação ou supervisão, e ela é importantíssima para que o aluno avance mais profundamente na aprendizagem. Porém, na construção individual, a responsabilidade principal é de cada um, da sua iniciativa, do que é previsto pela escola e do que o aluno constrói nos demais espaços e tempos. O mesmo acontece na construção colaborativa ou grupal: nela, a aprendizagem depende muito – mesmo havendo supervisão – da qualidade, riqueza e iniciativas concretas dos grupos, dos projetos que desenvolvem, do poder de reflexão e da sistematização realizada a partir de atividades desenvolvidas. O papel principal do especialista ou docente é o de orientador, tutor dos estudantes individualmente e nas atividades em grupo, nas quais os alunos são sempre protagonistas. [...]

BACICH, Lilian; MORAN, José (org.). Metodologias ativas para uma educação inovadora: uma abordagem teórico-prática. Porto Alegre: Penso, 2018. p. 4-5.

Para que o trabalho na área se consolide de maneira a favorecer a alfabetização científica, dispomos de diferentes estratégias de aprendizagem (leituras, experimentos, confecção de modelos, pesquisas, entrevistas, produções escritas, debates, exposições orais, entre outras). Importante salientar que a aplicação de muitas dessas estratégias favorece o trabalho colaborativo.

O trabalho em grupo, quando bem planejado, ajuda a desenvolver habilidades como liderança, iniciativa, responsabilidade, argumentação, capacidade de resolver problemas e pensamento crítico. O trabalho coletivo também permite que os estudantes desenvolvam competências socioemocionais, aprendendo a lidar com opiniões diferentes e exercitando a empatia e a colaboração.

A coleção oferece diversas oportunidades para o trabalho em grupo. Contudo, para que o trabalho em grupo cumpra com seus objetivos pedagógicos, é preciso estar atento a alguns fatores. Para organização dos grupos, por exemplo, é importante considerar o tamanho da turma. É interessante que os grupos não sejam grandes demais, o que deixaria alguns estudantes sem função e reduziria os benefícios do trabalho coletivo. Grupos com cinco integrantes parecem ser os ideais para a realização da maioria das atividades escolares. Esse número permite uma boa socialização entre os integrantes, contribuindo para que a troca durante a atividade seja mútua. Mas sugerimos que avalie o número de estudantes na turma e a atividade proposta. Sempre que possível, é recomendado mesclar estudantes com habilidades diferentes. Essa estratégia pode ser muito rica, pois possibilita a troca entre os colegas e auxilia os estudantes a ter uma visão mais holística dos problemas propostos.

Em algumas situações, no entanto, pode ser necessária a formação de grupos maiores. Isso pode acontecer, por exemplo, quando não for possível obter os materiais necessários em quantidade suficiente para a realização de uma atividade de modo a atender vários grupos menores. Então, permita a formação de grupos com um número maior de integrantes e, para que todos participem da atividade, oriente os estudantes a se organizarem em subgrupos de trabalhos. Cada subgrupo deve ficar responsável por uma etapa da atividade. Nesses casos, é importante que os subgrupos se apropriem dos resultados do trabalho dos colegas de equipe e, ao final, todos estejam a par do trabalho como um todo. O professor deve verificar se todos os estudantes estão desenvolvendo as tarefas que foram preestabelecidas e combinadas entre os subgrupos.

O trabalho em grupo deve ser, antes de tudo, uma forma coletiva de construir o conhecimento. Para tanto, a intervenção do educador é essencial. O professor deve oferecer suporte para que os estudantes se sintam à vontade para esclarecer dúvidas ou pedir ajuda para resolver divergências de opiniões, entre outras eventualidades que possam surgir. É importante enfatizar que, embora no trabalho em grupo possa haver divisão de tarefas entre os integrantes, todos devem participar, discutir e argumentar.

Como sugestão, ao final do trabalho, pode ser sugerida uma autoavaliação por parte de todos os integrantes do grupo, levando-se em consideração o sucesso e até mesmo as falhas cometidas. Isso pode ajudar os estudantes no próximo trabalho coletivo e é importante para o crescimento deles como cidadãos.

Seja o trabalho individual, grupal ou tutorial, uma variedade de estratégias pode ser usada pelo professor, de acordo com seus objetivos, com os interesses da turma e com os recursos da escola. Aqui, apresentamos alguns caminhos possíveis, alinhados com as metodologias ativas, que se caracterizam “pela inter-relação entre educação, cultura, sociedade, política e escola, sendo desenvolvida por meio de métodos ativos e criativos, centrados na atividade do estudante com a intenção de propiciar a aprendizagem” (BACICH; MORAN, 2018). Atualmente, faz sentido buscar propostas que levem os estudantes a trabalhar com incertezas, de maneira que desenvolvam os próprios questionamentos e formas de aquisição de informação, por meio de pesquisas, produção de informação e compartilhamento.

1. Uso de tecnologias digitais

Com a popularização da internet e a disponibilidade cada vez maior de celulares e outros dispositivos móveis conectados, é, a cada dia, mais fácil combinar diferentes técnicas educacionais que se utilizem dessas ferramentas. Muitos professores ainda são resistentes ao seu uso, alegando que promovem a distração, ou tendo eles próprios dificuldades em lidar com alguns aspectos da tecnologia. Embora muitos desafios sejam impostos pelo simples fato de dar aos estudantes o acesso a esses equipamentos, a escola não pode apenas ignorar a realidade conectada atual.

As tecnologias digitais estão intimamente ligadas às metodologias ativas de aprendizagem, pois permitem que os grupos de aprendizes se mantenham conectados de maneira colaborativa, tanto entre pares quanto com seus tutores. As redes são fonte quase inesgotável e imediata de informações, possibilitando agilidade nas atividades do dia a dia e na resolução de problemas e desafios. O mundo digital também facilita a autoria, na medida em que abre portas para que os estudantes compartilhem o que produziram, avaliem-se mutuamente e tornem visíveis os resultados do seu trabalho, promovendo a valorização das próprias criações.

É fato que o uso de tecnologias exige que a escola invista em infraestrutura e repense suas práticas pedagógicas. Ainda assim, é possível desenvolver excelentes propostas com equipamentos simples (até mesmo com celulares), aplicativos e programas gratuitos.

Ser um nativo digital, como é o caso dos estudantes a que esta coleção está direcionada, não significa ser competente digital. A escola pode e deve investir na formação dos estudantes para que sejam bons usuários, de modo que possam:

• saber conduzir uma pesquisa na rede, utilizando palavras-chave mais adequadas e precisas;

• selecionar fontes confiáveis;

• verificar e validar dados em diferentes fontes;

• praticar o respeito aos direitos autorais de materiais já publicados, sejam imagens, textos, vídeos ou outros de qualquer natureza, sempre citando as fontes de suas pesquisas;

• respeitar a opinião de outros em fóruns e chats de discussão, sabendo se colocar de maneira respeitosa, inteligente e argumentativa;

• entender que o aparente anonimato proporcionado pelo mundo digital não exime ninguém de respeitar as leis vigentes;

• respeitar a privacidade de outras pessoas e não se expor demais nas redes sociais, mantendo sua própria privacidade;

• navegar com segurança e não compartilhar dados particulares (principalmente endereço, dados bancários e outros) em sites que não sejam seguros;

• entender os limites do mundo digital e utilizar equipamentos com parcimônia, balanceando o tempo de navegação nas redes com outras atividades e mantendo suas relações presenciais de forma saudável.

O uso das diferentes tecnologias digitais auxilia a promover as metodologias ativas.

2. Atividades práticas: experimentos*, demonstrações e construção de modelos

As atividades práticas contribuem de forma significativa para a compreensão de ideias gerais da cultura e da metodologia científica, tais como:

• reconhecer a importância do trabalho em grupo e compreender que a Ciência é um produto coletivo;

• saber que o conhecimento científico é construído ao longo do tempo e depende, entre outras coisas, da disponibilidade de tecnologia do momento em que está inserido;

• identificar um modelo como algo que nos ajuda a compreender a realidade;

• perceber que a pesquisa e a observação são meios de obter informações confiáveis;

• compreender que as hipóteses são respostas possíveis à determinada questão, e que para testar hipóteses existem procedimentos adequados;

• formular hipóteses, maneiras de testá-las e prever resultados, o que constitui grande parte do trabalho dos cientistas;

• registrar e comunicar resultados de maneira adequada e, para isso, utilizar textos, tabelas, fichas, desenhos, gráficos ou outros organizadores.

A construção de modelos é uma prática enriquecedora no estudo de diferentes assuntos – de células a sistemas planetários.

*Usamos o termo experimento no sentido amplo, vinculado a atividades em que há teste de hipótese.

3. Pesquisas

Pesquisar permite descobrir ou ampliar o que sabemos sobre determinado assunto. É fundamental que os estudantes compreendam a pesquisa como uma importante ferramenta de aprendizagem. Pesquisar proporciona aos estudantes desenvolver as habilidades de localizar, selecionar e usar informações, produzindo conteúdo próprio e significativo para eles. Entendemos que esse tipo de atividade contribui para o desenvolvimento de habilidades de investigação científica e autonomia dos estudantes.

A habilidade de pesquisar informações em fontes impressas e digitais pode ser desenvolvida nas aulas de Ciências da Natureza. A pesquisa, para ser efetiva, deve ser ensinada na escola. Resumidamente, uma boa pesquisa pode ser guiada pelos seguintes passos:

1. Definir qual será o tema ou o objetivo da pesquisa: responder a um questionamento, aprender mais sobre um processo ou pessoa, encontrar a solução para um problema, divulgar informações corretas sobre determinado assunto, entre outros.

2. Pesquisar dados em fontes confiáveis e atuais (ver mais sobre a identificação de fontes confiáveis em outros momentos dos Manuais da coleção). A troca de informações entre os estudantes é desejável nesta etapa.

3. Selecionar informações a partir de dados relevantes obtidos na pesquisa, buscando atingir o objetivo estabelecido e registrar esses dados de maneira organizada.

4. Apresentar o resultado da pesquisa, de forma estruturada, clara e objetiva, seja em forma de texto, de cartaz, de palestra, entre outros, pensando na melhor linguagem para o público que o lerá.

5. Avaliar se a pesquisa atendeu ao objetivo inicial.

Nas atividades de pesquisa, é desejável expor para os estudantes esses passos, de forma a familiarizá-los com o método. O professor pode fazer questões aos estudantes de modo que eles próprios cheguem aos passos da pesquisa anteriormente descritos. Por exemplo:

1. Qual é o objetivo da nossa pesquisa? O que queremos saber?

2. Que materiais vamos usar para chegar a nosso objetivo? Vamos à biblioteca ou usaremos a internet? Em que tipo de livros ou sites devemos procurar?

3. Depois de encontrar os materiais sobre o assunto, o que devemos fazer? Será que precisaremos ler o material inteiro para achar o que buscamos?

4. Como deve ser a apresentação do resultado da pesquisa? A quem essas informações se destinam?

5. Depois de terminar o trabalho, perguntar: Vocês acham que a pesquisa atingiu o resultado desejado? Conseguimos descobrir o que queríamos?

Nos Manuais desta coleção, procuramos orientar o professor nesse sentido, oferecendo sugestões de encaminhamento da tarefa que contribuam para sua conclusão efetiva, bem como textos que explorem em mais detalhes o conteúdo exposto para os estudantes e sugestões de atividades complementares que ampliem e aprofundem a compreensão do objeto de estudo.

4. Competências comunicativas: leitura, escrita e oralidade

Saber expressar-se e compreender uma linguagem é atribuir significado à informação, é dar sua própria interpretação de algo, é, por fim, aprender. O domínio da linguagem é essencial em todos os componentes curriculares, porque cada uma delas é em si uma linguagem; aprender Ciências envolve o conhecimento de um vocabulário específico, de uma estrutura de pensamento e modo de ver o mundo característicos dessa área. De fato, ler e fazer Ciência têm muito em comum: para ambas as atividades, é preciso dispor de conhecimentos prévios, elaborar hipóteses, determinar a relevância da informação, comparar, fazer pausas para avaliar a compreensão e detectar eventuais falhas etc. Nesse sentido, vale ressaltar a importância da leitura inferencial. Por meio dela, os estudantes são requisitados a acessar seus conhecimentos e suas experiências vividas para construir um sentido para o que leem, seja em um texto ou em uma imagem. A leitura inferencial é dinâmica e exige que os estudantes organizem constantemente as informações para processar e compreender o que leem. Em muitas ocasiões desta coleção, os estudantes são convidados a fazer a leitura inferencial, concluindo o raciocínio a partir dos elementos apresentados.

Em relação à leitura das imagens (ilustrações, fotografias, mapas e gráficos), ela faz parte da compreensão de um conteúdo. Uma imagem malfeita pode prejudicar, e muito, essa compreensão. A leitura de imagens permite que os estudantes desenvolvam habilidades de descrição, identificação, comparação, inferência, entre outras.

Por vezes, não conseguimos imaginar “concretamente” como é o objeto representado em uma figura, principalmente quando ele nos é apresentado pela primeira vez. Muitos de nós já nos surpreendemos depois de perceber que uma célula, apesar de ser representada no plano, é uma estrutura tridimensional.

A proporção entre os elementos, os cortes e o uso de cores artificiais são recursos que podem ser utilizados nas imagens dos livros didáticos e que precisam ser ensinados aos estudantes. Para isso, empregue um tempo da aula mostrando as particularidades de algumas imagens disponíveis na coleção. Ao longo dos comentários específicos das Unidades, oferecemos outras propostas para o trabalho com as imagens.

• Proporção: explique que, nas páginas de um livro, nem sempre é possível respeitar a proporção entre os elementos; é isso que está dito nos selos que mencionam “imagens fora de proporção”. Por exemplo, ao representar os planetas do Sistema Solar e suas órbitas, não é exequível um esquema que respeite as proporções de tamanho e de distância entre eles.

O domínio da linguagem é favorecido em diferentes momentos no estudo de Ciências.

• Uso de cores artificiais: mostre que a fotografia de um microrganismo, por exemplo, foi colorida artificialmente (com o uso de substâncias corantes ou manipulação digital da imagem) para destacar melhor a forma ou que as cores diferentes das reais foram usadas nas figuras do corpo humano para que pudéssemos diferenciar uma parte da outra; em algumas imagens, o selo “as cores não são reais” aparecerá para alertar sobre esses casos.

• Cortes e figuras do corpo humano: faça com que os estudantes percebam que algumas estruturas do corpo humano são desenhadas em corte (isto é, vistas “por dentro”). Em outras, alguns órgãos não foram representados para evidenciar outros.

• Tamanho dos seres vivos: nas fotografias, procuramos informar os tamanhos reais dos seres vivos por meio de silhuetas, de modo que os estudantes possam ter noção e fazer comparações.

• Ampliação das imagens feitas ao microscópio: a legenda das fotografias feitas ao microscópio informa quantas vezes a imagem foi ampliada em relação ao tamanho original do item apresentado. Mostre aos estudantes que esses números são muito grandes porque o objeto/ser retratado era muito pequeno, e foi preciso ampliar a imagem muitas vezes, com a ajuda do microscópio, até que pudéssemos enxergar esses objetos ou seres.

[...] Os livros didáticos usualmente tentam suprir as dificuldades de entendimento da escrita com a utilização de ilustrações. A compatibilização das ilustrações com as informações apresentadas já é, por si só, um problema, ainda que, nas edições mais cuidadosas, esteja resolvido. [...]

A maioria das ilustrações que se encontram nos bons livros é pouco explicativa para quem tem um primeiro contato com as informações a serem passadas. A utilização de cortes, de projeções bidimensionais, de perspectivas distorcidas e de ampliações torna os objetos tridimensionais irreconhecíveis para a maioria dos sujeitos que os veem pela primeira vez.

Mais do que isso, leva à construção errônea de conceitos, relações e dimensões. Quem só conhece o fígado pelos desenhos do aparelho digestivo dificilmente tem noção de seu tamanho e de sua posição no organismo. A representação usual do sistema solar, em perspectiva, acentua a forma elíptica das órbitas, fazendo com que seja impossível perceber que a órbita terrestre é praticamente circular. Dadas as distâncias e os tamanhos dos planetas, revela-se inviável a representação em escala do sistema solar. Esse aspecto é muito pouco assinalado nas representações usuais, dificultando a tarefa de compreender, por exemplo, a diferença entre as fases da Lua e seus eclipses ou por que é a inclinação dos eixos associada ao movimento de translação da Terra, e não a excentricidade, a responsável pelas estações do ano. [...]

DELIZOICOV, Demétrio; ANGOTTI, José André; PERNAMBUCO, Marta Maria. Ensino de ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez, 2002. (Coleção Docência em formação, p. 296-297).

5. Entrevistas

A entrevista é um tipo particular de pesquisa. Ela pode ser usada tanto para conhecer a opinião dos entrevistados quanto para obter informações sobre algo de sua especialidade. Por meio dela, os estudantes podem trabalhar habilidades de comunicação oral e escrita, além de valorizar outras formas de aprender e de se informar. Na coleção, incentivamos o uso da entrevista como maneira de se informar.

Da mesma maneira que as demais estratégias, fazer uma entrevista também deve ser algo aprendido pelos estudantes e, por isso, deve ser uma atividade orientada pelo professor. É comum que estudantes muito novos tenham dificuldade em fazer o registro das respostas do entrevistado. Deve-se, portanto, ficar atento para auxiliá-los nessa tarefa e para adequar o conteúdo e a quantidade de informações a ser registrada à faixa etária de cada turma.

Para que seja proveitosa, a entrevista deve ser orientada e planejada. A seguir, listamos algumas etapas que podem facilitar esse processo.

• Informar aos estudantes o objetivo da entrevista e definir quem deverá ser entrevistado (alguém em particular ou pessoas com determinado perfil). Essa definição pode levar em conta características/conhecimentos específicos e pode ser decidida coletivamente.

• Oferecer aos estudantes (principalmente aos mais novos) uma entrevista de revista, jornal ou site, nos moldes daquela que eles deverão fazer. A leitura coletiva de um modelo, seguida da discussão e do levantamento de alguns aspectos relevantes, como o tipo de questão, os indicativos da fala do entrevistador e do entrevistado, o registro escrito das expressões das pessoas (ex.: sorriso, silêncio), fornecerão aos estudantes ferramentas para suas próprias entrevistas.

• Quando o entrevistado for alguém específico, fazer uma pesquisa prévia sobre ele: nome, perfil profissional ou educacional, interesses, trajetória de vida etc.

• Coletivamente, definir os assuntos de interesse da pesquisa com base em seu objetivo e na curiosidade dos estudantes. Selecionar as questões que deverão ser feitas aos entrevistados, evitando as muito distantes do objetivo inicial e as que possam gerar respostas semelhantes. Organizar a dinâmica da entrevista: quem vai fazer as perguntas, em que ordem, quem vai registrar as respostas e de que forma. Registrar a rotina por escrito.

LIGHTFIELD STUDIOS/SHUTTERSTOCK.COM

Estudante coletando dados em uma entrevista.

• Combinar como será a entrevista: ao vivo, por telefone ou por e-mail. Orientar os estudantes a agendar um bom horário e data para a realização da entrevista, avisando também quanto tempo ela terá, aproximadamente. Durante a entrevista, os estudantes devem respeitar o momento de o entrevistado falar e tratá-lo com respeito. Ao final, devem agradecer as informações prestadas por ele.

• Pedir a autorização ao entrevistado para divulgar as informações obtidas pela entrevista.

• Em classe, organizar o material obtido de acordo com a proposta inicial.

• Promover uma conversa coletiva com a turma para que os estudantes possam avaliar o resultado do trabalho e verificar se os objetivos foram alcançados.

Geralmente, pedimos que os estudantes anotem apenas o primeiro nome e, por vezes, a idade do entrevistado, garantindo que outros dados pessoais sejam preservados. É importante que eles fiquem cientes que existe a Lei Geral de Proteção de Dados Pessoais (LGPD). Essa lei estabelece regras sobre coleta, uso, armazenamento e compartilhamento de dados pessoais, impondo multas e sanções no caso de descumprimento.

6. Visitas a espaços culturais

Nos Manuais do professor, há sugestões de visitas a museus e centros de pesquisa. É importante que o professor seja um agente disseminador de espaços culturais de sua região, conheça-os com os estudantes e aproveite seus recursos. Os estudantes devem ser ensinados a valorizar espaços fora da escola que favoreçam a pesquisa e a aprendizagem. Além dos museus e centros de pesquisa, há observatórios astronômicos, universidades, zoológicos, jardins botânicos, bibliotecas e centros de Ciência que oferecem horários para visitas e, por vezes, monitores especializados.

As regras de cada espaço devem ser cumpridas para que a visita ocorra da maneira adequada. Busque saber quais são as recomendações antes de levar os estudantes e oriente a turma antes da saída. É importante também seguir as regras da escola no que diz respeito aos formulários que devem ser preenchidos, aos prazos que cada documento deve ser enviado à direção e à solicitação de autorização dos responsáveis, por exemplo.

Pessoas visitando o aquário e museu em Porto de Nagoya, Japão, em 2015. Museus e outros espaços de educação não formal despertam o interesse e o engajamento nos estudantes.

7. Projetos e feiras de Ciências

Projetos caracterizam-se por unidades de trabalho relativamente amplas, com um fim em vista. São geralmente produzidos em grupo, em que os estudantes partem de um problema e buscam sua solução (HAYDT, 2011, p. 213). Os resultados dos projetos podem ser apresentados nas tradicionais feiras de Ciências.

Em linhas gerais, os projetos devem ser orientados segundo alguns passos:

• definir o tema: considera-se um tema de importância particular para a turma ou para a comunidade, de maior ou menor abrangência. O tema pode ser trabalhado de forma interdisciplinar, envolvendo outras áreas do conhecimento;

• escolher um problema: momento de transformar o tema em uma questão que incite soluções e demande a busca por informações;

• conteúdos e atividades necessárias ao tratamento do problema: momento de elaborar com a turma a forma de conduzir a investigação, que atividades devem ser realizadas e por quem, que materiais são necessários, como os dados serão organizados e que público será alvo do projeto;

• intenções educativas ou objetivos: definir e apresentar para os estudantes os objetivos da investigação;

• fechamento: organizar e interpretar os dados que respondem ao problema inicial e definir como esses dados serão apresentados ao público que se destinam. Aqui entra a elaboração de folhetos, jornais, cartazes, encenações, maquetes, demonstrações ou exposições em feiras de Ciências;

• avaliação: pode-se avaliar a colaboração dos estudantes no grupo, o resultado final, as dificuldades ao longo do percurso, a recepção do público-alvo, entre outros aspectos. Interessante também é promover a autoavaliação dos participantes do projeto sobre suas contribuições.

Estudantes da Escola Estadual Professora Leila Mara Avelino em feira de Ciências, Sumaré (SP), 2014. Projetos e feiras de Ciências estimulam o protagonismo do estudante.

8. Sala de aula invertida

Uma das técnicas mais simples e eficazes de promover a aprendizagem ativa é a chamada sala de aula invertida Bergmann e Sams (2018, p. 11) foram os primeiros professores a divulgar as técnicas dessa metodologia: “Basicamente, o conceito de sala de aula invertida é o seguinte: o que tradicionalmente é feito em sala de aula, agora é executado em casa, e o que tradicionalmente é feito como atividade extraclasse, agora é realizado em sala de aula”. Para os autores, de maneira simplificada, o processo consistia em os estudantes assistirem a vídeos criados pelos professores, antes da aula, com os temas a serem trabalhados durante o período na escola. Essa é uma das técnicas possíveis, porém, outras formas podem ser criadas, como a pesquisa de informações em diversas fontes e a proposição inicial de problemas.

Todos os volumes da coleção permitem o uso da sala de aula invertida, na medida em que os textos de apresentação dos conteúdos e as questões que os acompanham foram pensados para permitir que os estudantes os consumam com autonomia antes da aula. Nessa proposta, o tempo de classe ficaria reservado para discussão de dúvidas, ampliação dos temas e o trabalho com as atividades mais complexas encontradas ao final de cada capítulo, tais como pesquisas, debates, experimentos, modelos e outras que demandam maior intervenção do professor, como mediador e tutor dos estudantes. Essas atividades estão reunidas na seção Mergulho no tema. Outra maneira de aplicar a sala de aula invertida é partir de atividades, projetos, experimentos ou problemas cuja resolução envolva a busca por conhecimento, em uma ou mais áreas.

Para que a sala de aula invertida seja possível, o papel do professor deixa de ser o de transmissor da informação e passa a ser o de orientador e tutor da turma, personalizando os períodos de trabalho a partir das necessidades daquele grupo específico. O foco da aula passa a ser os estudantes e seus questionamentos e interesses.

Os estudantes se preparam estudando para as atividades em sala de aula.

Durante

Em sala de aula, praticam os conceitos aprendidos e recebem orientação do professor.

Revisam o conteúdo e ampliam seus aprendizados.

Elaborado com base em: FLIPPED classroom. The University of Texas at Austin. Austin, c2022. Disponível em: https://ctl.utexas.edu/instructional-strategies/flipped-classroom. Acesso em: 21 jul. 2022. Esquema representando sala de aula invertida.

Bergmann e Sams (2018) listam as vantagens da aplicação da sala de aula invertida; algumas delas estão resumidas a seguir (a parte destacada é dos autores, e o resumo é uma observação nossa sobre o tópico). De acordo com eles, a inversão:

• fala a língua dos estudantes de hoje, na medida em que se utiliza de materiais a que muitos estão acostumados a consultar, como vídeos da internet;

• ajuda os estudantes ocupados, que podem flexibilizar o tempo em que consomem as informações;

• ajuda os estudantes que enfrentam dificuldades, pois o professor pode atendê-los de maneira personalizada sempre que trazem dúvidas;

• auxilia estudantes com diferentes habilidades a se superarem, e possibilita aos estudantes com necessidades educacionais especiais consumir o conteúdo de diferentes formas;

• cria condições para que os estudantes pausem e rebobinem o vídeo produzido pelo professor, pois eles podem ver e rever o material quantas vezes precisarem, dando pausas e repetindo trechos (de vídeos ou de textos) como preferirem;

• intensifica a interação estudante-professor, pois estabelece uma relação de orientação e tutoria próxima dos estudantes;

• possibilita que os professores conheçam melhor os estudantes, no contexto das interações promovidas pela técnica;

• aumenta a interação estudante-estudante, promovendo o trabalho em grupo e as competências socioemocionais;

• permite a verdadeira diferenciação , pois o maior tempo de sala de aula dedicado ao trabalho prático permite que o professor identifique os estudantes que estão com mais dificuldades, dando a eles a atenção necessária;

• muda o gerenciamento da sala de aula, pois a dinâmica de trabalho evita que o professor precise dedicar tempo para controlar os estudantes distraídos ou indisciplinados que atrapalham a aula expositiva;

• muda a maneira como conversamos com os pais, focando as reuniões no aprendizado dos estudantes e não em seu comportamento em sala de aula;

• educa os pais, na medida que permite que participem do momento em que os estudantes estão consumindo a informação, em casa.

Embora o método da inversão tenha diversas vantagens, em muitos casos ele não é aplicável, seja por opção do professor, seja por outra dificuldade qualquer. Caso a sala de aula invertida não seja a melhor opção para o professor, o material desta coleção pode ser aplicado da maneira tradicional: as aulas expositivas são dadas na escola, com alguns trabalhos práticos, e outras tarefas são feitas em casa pelos estudantes.

9. Pensamento computacional

Pensamento computacional é a habilidade de resolver problemas com eficiência, usando conceitos básicos da computação. Contudo, o pensamento computacional não depende do uso de computadores nem requisita o domínio da linguagem de programação.

O termo Computational Thinking foi usado pela primeira vez em 1980, mas teve maior repercussão no ano de 2006, com os estudos da pesquisadora estadunidense e professora de Ciência da Computação Jeannette Wing. De lá para cá, diversos pesquisadores se dedicaram ao estudo do pensamento computacional e, estando de acordo com BRACKMANN (2017), consideramos que ele tem quatro pilares:

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Decomposição: processo de divisão do problema em partes menores para facilitar a resolução.

Algoritmo: sequência de etapas, o passo a passo para a solução do problema.

Esquema representando os pilares do pensamento computacional.

Reconhecimento de padrão: processo de identificar características do problema.

Abstração: processo de identificar o que é essencial, deixando o que é menos importante de lado.

Elaborado com base em: BRACKMANN, Christian Puhlmann. Desenvolvimento do pensamento computacional através de atividades desplugadas na educação básica. Tese (Doutorado em Informática na Educação) –Centro de Estudos Interdisciplinares em Novas Tecnologias na Educação, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2017.

O pensamento computacional ajuda a desenvolver o raciocínio lógico e é mais uma ferramenta para favorecer o protagonismo dos estudantes, possibilitando a eles estruturar os seus próprios passos para resolver os problemas.

Quando aliado a metodologias ativas de aprendizagem no contexto escolar, o pensamento computacional contribui simultaneamente para o desenvolvimento de habilidades matemáticas e para aproximar os estudantes do fazer científico.

[...] As características do pensar computacional privilegiam elementos do saber e do fazer matematicamente no processo de aprendizagem, como: formular problemas; representar dados através de abstrações, como modelos e simulações; automatizar soluções através do pensamento algorítmico; identificar, analisar e implementar possíveis soluções; lidar com problemas abertos e imprevisíveis, como: abstração, algoritmo, decomposição, reconhecimento e generalizações de padrões etc. (BARBA, 2016; WING, 2014). As características do Pensamento Computacional aliadas ao processo das características do fazer e aprender matematicamente valorizam: (i) o desenvolvimento de ideias; (ii) a resolução de problemas; (iii) a reflexão, análise e descrição de hipótese; (iv) a formulação criativa de soluções para um dado problema; (v) a construção e aprimoramento de estratégias, indo além da computabilidade; (vi) a compreensão dos fenômenos locais e globais com o uso da programação e robótica; e (vii) o incentivo à tomada de decisões individual/coletiva, etc. [...]

AZEVEDO, Greiton Toledo de; MALTEMPI, Marcus Vinicius. Processo de aprendizagem de matemática à luz das metodologias ativas e do pensamento computacional. Ciência & Educação, Bauru, n. 26, 2020. Disponível em: https://www.scielo.br/j/ciedu/a/ dRXC3YvVLztYHK6bZZm6d6m/?lang=pt. Acesso em: 21 jul. 2022.

Em Ciências da Natureza, é possível perceber o pensamento computacional no próprio método científico, como na identificação do problema e na formulação e teste de hipóteses. Nesta coleção, sugerimos o emprego do pensamento computacional para a resolução de algumas atividades propostas tanto no Livro do estudante como no Manual do professor (parte específica), mas ele pode ser usado em diversos outros momentos do ensino. Muitas atividades da seção Mergulho no tema possibilitam esse trabalho.

Caso queira conhecer mais sobre pensamento computacional, sugerimos o curso e os materiais sugeridos na seção Para saber mais.

ORACICART

RAMCREATIVE/SHUTTERSTOCK.COM

» CORREA, Ronaldo. Pensamento computacional – Apresentação. 2021. 22 vídeos (entre 6min14s e 25min7s). Publicado por Univesp. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=J3JhWU4_H_ Y&list=PLxiS0D3M11e4MxZX7jjEgyo1iEmOBir3v. Acesso em: 22 jul. 2022. Um curso completo que trata sobre diversos aspectos do pensamento computacional, entre eles: resolução de problemas, pensamento crítico, criatividade e flexibilidade cognitiva.

» WING, Jeannete. Pensamento computacional: um conjunto de atitudes e habilidades que todos, não só cientistas da computação, ficaram ansiosos para aprender e usar. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, Ponta Grossa, v. 9, n. 2, p. 1-10, maio/ago. 2016. Disponível em: https:// periodicos.utfpr.edu.br/rbect/article/view/4711/pdf. Acesso em: 22 jul. 2022. Artigo que traz a tradução do trabalho intitulado Computational Thinking , da autora estadunidense Jeannette Wing, professora de Ciência da Computação e chefe do Departamento de Ciência da Computação na Universidade de Carnegie Mellon, Pittsburgh, estudiosa do pensamento computacional.

» BRACKMANN, Christian Puhlmann. Desenvolvimento do pensamento computacional através de atividades desplugadas na educação básica. Tese (Doutorado em Informática na Educação) –Centro de Estudos Interdisciplinares em Novas Tecnologias na Educação, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2017.

Tese de doutorado com exemplos de atividades que trabalham o pensamento computacional.

AVALIAÇÃO

Aprender é um processo contínuo e realizar o mapeamento do que os estudantes aprenderam e o que ainda precisa ser retomado ou aprofundado é fundamental para garantir a aprendizagem efetiva. Assim, a avaliação é um ato “ao longo de”, e não “após o” processo de aprendizagem. Avaliamos os estudantes até mesmo antes de iniciar um conteúdo, detectando seus conhecimentos prévios e trazendo à memória o que eles já sabem. Avaliação eficiente é aquela que orienta e transforma, e não apenas atribui uma nota. Avalia-se com o objetivo de identificar e trabalhar as dificuldades de cada estudante, ajudando-os a superá-las. Por meio dos erros e das dificuldades da turma, o professor pode direcionar e ajustar seu próprio trabalho.

O resultado das avaliações deve ser apresentado aos estudantes; sem esse retorno, a avaliação não faz sentido. Os estudantes devem ser ensinados, desde sempre, a não temer esse momento e saber como usá-lo a seu favor: comente com eles que não se trata de dar nota, de medir a “quantidade” de coisas que eles sabem, de punir alguns estudantes ou de comparar os membros da classe ou as classes na escola (fazendo um ranking). A avaliação deve ser uma reorientação de rota, buscando a melhor direção para aqueles estudantes e para aquela classe, até o resultado desejado.

Podemos considerar a avaliação segundo alguns aspectos.

1. A avaliação deve ser formativa, contínua e sistemática, planejada ao longo do processo escolar.

2. A avaliação deve ser funcional, pois é realizada em função de objetivos preestabelecidos que se pretende que os estudantes alcancem.

3. A avaliação deve ser orientadora, indicando ao professor e aos estudantes que caminhos seguir para progredir na aprendizagem.

4. A avaliação deve ser integral, considerando os estudantes como um todo e analisando todas as suas dimensões (elementos cognitivos, comportamentais, sociais e físicos).

Há diversas maneiras de avaliar, e cada professor pode dispor de um conjunto de formas de avaliação que, aplicadas de maneira combinada, resultam em análises mais completas e seguras para que sejam feitas correções de rotas, a tempo, para o bom aprendizado dos estudantes. Seguem alguns caminhos possíveis.

• Rubricas aplicadas a atividades práticas e projetos. Esses trabalhos demonstram o nível de envolvimento, o respeito aos colegas e a disposição dos estudantes em colaborar com os demais. Também permitem avaliar se os estudantes lidam de forma adequada com materiais no laboratório, normas de segurança e procedimentos e se apresentam os resultados do trabalho com clareza e organização.

[...] uma rubrica é um procedimento, ou guia de pontuação, que lista critérios específicos para o desempenho dos estudantes e, em muitos casos, descreve diferentes níveis de desempenho para esses critérios. Uma boa rubrica deve abordar todos os componentes relevantes de um artefato ou outro tipo de tarefa dentro de um projeto de Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP), assim como um conjunto de critérios específicos para o trabalho dos estudantes. As rubricas devem ser construídas para produzir resultados consistentes sobre o mesmo produto ou artefato, mesmo se a avaliação baseada em rubricas for completada por diferentes avaliadores. Devido ao alto nível de especificidade exigido pelas rubricas, elas fornecem excelente orientação para os projetos de estudantes dentro do framework da ABP e, por essa razão, devem ser compartilhadas com os estudantes antes ou à medida que as tarefas de ABP forem realizadas.

BENDER, William N. Aprendizagem baseada em projetos: educação diferenciada para o século XXI. Porto Alegre: Penso, 2014. p. 133.

• Prova escrita e prova oral. A prova escrita é provavelmente a avaliação mais comum. Ela permite identificar a aquisição de conhecimentos e a capacidade de expressar-se por escrito. Uma prova bem elaborada contempla questões que exigem diferentes habilidades, tais como identificar, definir, explicar, exemplificar, comparar e justificar. Já a prova oral atualmente é pouco utilizada, mas pode constituir um recurso importante para avaliar as habilidades relacionadas à clareza do discurso, ao uso de vocabulário, à pronúncia e à elaboração do raciocínio, bem como à disposição em respeitar o direito dos colegas quando estiverem falando.

• Avaliação de atitudes e valores. Verificar a disposição dos estudantes em reagir positiva ou negativamente a ideias e atividades, seja de forma individual ou em grupo. Atitudes e valores tendem a ser mais permanentes (embora possam mudar ao longo da vida) do que os próprios conhecimentos adquiridos. Também condicionam o comportamento e a tomada de decisões na vida em sociedade, sendo muito importantes para serem deixados de lado pela escola. Embora não seja possível dar nota a valores e atitudes, podemos avaliá-los, estando atentos a esses aspectos e obtendo dados que podem levar os estudantes a refletir sobre seus comportamentos. O professor pode comunicar aos estudantes que determinadas atitudes são importantes ao longo de uma tarefa ou promover pequenos momentos de conversa sobre temas como empatia, fala e escuta respeitosa, ética, integridade e cooperação.

Em cada Unidade, a seção de Abertura pode ser utilizada para mapear conhecimentos, habilidades, atitudes e valores que os estudantes detêm ao chegar à sala de aula. Isso constitui uma avaliação diagnóstica que auxilia a planejar as aulas a partir dos saberes manifestados pelos estudantes. Com base nesse diagnóstico, é possível ajustar o desenvolvimento das aulas de modo a auxiliar a superação de dificuldades e a exploração de potencialidades. As atividades propostas favorecem situações de diálogo, em que os estudantes, ao manifestarem suas respostas, poderão expor o que sabem sobre alguns dos principais assuntos que serão desenvolvidos ao longo da Unidade.

Trata-se também de um momento propício para integrar a turma e possibilitar que os estudantes se conheçam melhor e interajam entre si.

À medida que o plano pedagógico traçado se desenvolve, a avaliação reguladora, ou de processo, permite conhecer como cada estudante aprende ao longo do processo de aprendizagem. Para contribuir com essa tarefa, cada Unidade conta com diversas instâncias da seção Atividades, que podem fazer parte da avaliação reguladora.

As seções Ponto de checagem, Fim de papo e o encerramento da Questão central foram pensadas para serem realizadas ao final de cada Unidade, abrangendo alguns dos principais objetivos pedagógicos. Elas possibilitam apurar os resultados obtidos, isto é, realizar uma avaliação final ou de resultado das aprendizagens desenvolvidas em relação àqueles objetivos pedagógicos estabelecidos no início da Unidade.

No tópico Itens para avaliação, na página LVI, é fornecida uma série de questões objetivas distribuídas entre as oito Unidades deste livro. Além de poderem ser empregadas como complemento à avaliação dos estudantes, elas ajudam a prepará-los para exames de larga escala nacionais.

PARA SABER MAIS

» ZABALA, Antoni. A prática educativa: como ensinar. Porto Alegre: Artmed, 2018.

O autor propõe uma extensa análise da prática educativa e pauta orientações que visam melhorá-la, envolvendo as diferentes atividades docentes.

» LUCKESI, Cipriano Carlos. Avaliação da aprendizagem escolar: estudos e proposições. São Paulo: Cortez, 2013.

Livro destinado a educadores, com estudos e considerações profundas sobre a avaliação escolar, visando torná-la mais viável e construtiva.

GESTÃO DO TEMPO E POSSIBILIDADES DA COLEÇÃO

Embora sejam práticas recorrentes e necessárias na vida do professor, a gestão do tempo e o planejamento vêm ganhando cada vez mais importância, à medida que ele precisa avaliar e decidir, entre a grande disponibilidade de estratégias e materiais educativos, quais são mais adequados para sua realidade e quanto tempo deve se dedicar a cada item. Selecionar, semanalmente, não só os conteúdos a serem trabalhados mas também quais materiais serão necessários e qual metodologia será utilizada é uma tarefa que demanda tempo e que precisa estar inserida no planejamento.

Pensando nessa demanda, o material está organizado em oito unidades, permitindo que o professor tenha flexibilidade para montar seu plano de aulas. Dessa forma, para um ano letivo dividido em quatro bimestres, sugerimos trabalhar duas unidades por bimestre. As unidades podem ser aplicadas na sequência proposta pelos livros ou na sequência que o professor considerar mais adequada ao seu planejamento.

A apresentação dos conteúdos, na coleção, foi pensada para se concentrar no essencial da área, contemplando o que demanda a BNCC e respeitando o espaço de personalização das aulas, de acordo com os interesses da turma e levando em consideração a realidade local. Esta coleção definitivamente não objetiva esgotar os temas de Ciências da Natureza. Mais adiante, neste Manual, há uma sugestão de organização semestral, trimestral ou bimestral para cada volume desta coleção.

A organização dos conteúdos na coleção

Para a organização e a disposição dos conteúdos da coleção, a BNCC foi utilizada como eixo norteador. Com base no documento e em suas indicações de objetos de conhecimento e de habilidades, foi construída uma grade que abarca não só o que a BNCC propõe mas também outros temas importantes de acordo com os objetivos de ensino já discutidos.

Os quatro volumes da coleção

Esta coleção buscou respeitar o equilíbrio entre as três unidades temáticas propostas pela BNCC para Ciências nos anos finais do Ensino Fundamental: Matéria e energia, Vida e evolução e Terra e Universo.

O Volume 6 foi elaborado para que os estudantes tenham contato com os principais temas da área de Ciências da Natureza: Biologia, Química, Geologia e Física (incluindo a Astronomia), de maneira equilibrada. No estudo do ambiente, os estudantes poderão compreender como se organiza a vida em diferentes níveis de complexidade, como se dá a percepção do ambiente e a interação com ele. Ainda sobre o tema ambiente, vão analisar algumas de suas características e perceber que há uma intrínseca ligação entre elas e a maneira como os seres vivos criam relações com os fatores abióticos do ambiente e entre si. Partindo do ambiente terrestre, é possível “olhar para fora”, percebendo o espaço e de que maneira fenômenos que acontecem no Universo afetam a Terra. Aqui, consideramos importante manter a perspectiva da própria Terra, analisando os fenômenos a partir da percepção de seus efeitos, que podem ser sentidos ou medidos por nós, no nosso planeta. Já em relação à Matéria e energia, os estudantes poderão estudar e analisar fenômenos que envolvem as substâncias, o que acontece nas interações entre elas e a importância dos materiais e misturas para o desenvolvimento científico e tecnológico.

O Volume 7 amplia essa visão integrada, trazendo os temas de forma um pouco mais detalhada e aprofundada. Nesse ano, o estudo da Ecologia ganha relevância com o objetivo de caracterizar a paisagem da natureza brasileira em diferentes categorias (ecossistemas e biomas), bem como avaliar os impactos ambientais de alterações que os afetam. Ainda no tema Vida e evolução, o ambiente é analisado com maior profundidade, sem perder a visão global, no estudo da atmosfera e da litosfera, ao tratar da compreensão de fenômenos e do tema da transformação, uma das grandes ideias da Ciência. O estudo do corpo humano é feito com base na discussão sobre o conceito de saúde individual e coletiva, de modo que se conecte ao ambiente e às interações, estudados anteriormente. A unidade temática Matéria e energia é abordada no estudo das máquinas e das transformações que elas causaram na economia, no ambiente e na qualidade de vida das pessoas. Outro componente relevante para essa unidade temática é o calor e suas implicações tanto para a vida quanto para outros fenômenos físicos, bem como os usos econômicos e tecnológicos de seus princípios.

No Volume 8 , a interação é o grande fio condutor dos temas estudados. Em Vida e evolução, a reprodução (em especial a humana) é abordada não apenas do ponto de vista dos processos físicos mas das relações socioculturais e afetivas entre as pessoas, com foco nas transformações que ocorrem na adolescência. A energia e seus efeitos, em Matéria e energia, são tratados por meio de suas manifestações em diferentes formas, e um forte componente desses temas se traduz no estudo da interação da energia com o ambiente, por meio da abordagem dos impactos da geração e do consumo energético dos dias de hoje. Outras interações importantes se apresentam no estudo do sistema Sol-Terra-Lua, em que os estudantes podem compreender, de maneira mais ampla e aprofundada, alguns dos fenômenos terrestres decorrentes dessas interações, tais como a ocorrência dos dias e das noites, das estações do ano e dos eclipses.

Para o Volume 9, estão reservados conteúdos em que a capacidade de abstração dos estudantes é bastante solicitada. No eixo Vida e evolução, os conceitos fundamentais da Genética e da hereditariedade são explicados e possibilitam a compreensão das bases da teoria evolucionista. Na unidade temática Matéria e energia, temas como átomos, elementos químicos, ligações e reações químicas, e ainda o estudo das radiações eletromagnéticas e da luz, exigem também um bom raciocínio abstrato, embora a coleção procure trazer explicações moldadas a partir de experiências concretas e exemplos cotidianos. Ao tratar de responsabilidade em relação ao ambiente, espera-se que os estudantes sejam capazes de um raciocínio abrangente para compreender que as ações de conservação e preservação podem ser locais e ainda ter seus efeitos ampliados globalmente, pois a natureza é um sistema integrado em equilíbrio dinâmico. Em Terra e Universo, abordam-se elementos mais abrangentes, como estrelas, constelações, formação dos planetas e ciclo evolutivo de alguns astros. Dessa maneira, busca-se ampliar a compreensão dos estudantes acerca do Universo e de tudo aquilo que ainda é desconhecido pela Ciência, dada a vastidão do objeto de estudo considerado. Essa ideia, fundamental para a Ciência, e da qual ainda há muito a conhecer, fecha o ciclo do Ensino Fundamental – Anos Finais.

A BNCC na coleção

1. Formato e movimentos da Terra EF06CI13 EF06CI14

• Evidências e percepção da forma esférica da Terra.

• Rotação e translação da Terra (observador na superfície do planeta).

• Influência dos movimentos da Terra na vida.

• A Terra e as condições para existência de vida.

• Camadas da Terra.

2. Estrutura da Terra EF06CI11

• Litosfera.

• Hidrosfera e distribuição dos recursos hídricos na Terra.

• Ciclo da água.

• Atmosfera e suas camadas.

• Rochas e minerais.

• Diferentes tipos de rocha, formação e transformação.

3. Rochas e solo EF06CI12

• Formação e importância dos fósseis.

• Composição, formação e tipos de solo.

• Usos do solo.

• Como caracterizar a vida.

• A reprodução dos seres vivos.

4. Das células ao organismo EF06CI05 EF06CI06

• Teorias sobre a origem da vida e os primeiros seres vivos.

• A célula, histórico de sua descoberta e organização de sua estrutura.

• Níveis de organização dos seres vivos.

• Os sentidos e a captação de estímulos.

5. Os sentidos EF06CI08

• Visão, olfato, gustação, audição, equilíbrio e tato: estruturas básicas de funcionamento.

• O sistema nervoso e a interpretação dos estímulos.

• A organização e o funcionamento do sistema nervoso.

• Drogas e sua ação no sistema nervoso.

Diversidade cultural

Educação em direitos humanos Educação ambiental Ciência e tecnologia

Ciência e tecnologia

6. Os sistemas nervoso e locomotor

EF06CI07 EF06CI09 EF06CI10

• Ossos, músculos e as respostas efetoras do corpo.

• Estrutura dos sistemas esquelético e muscular.

• O movimento.

Saúde

7.

EF06CI02

EF06CI04

• Matéria e substâncias.

• Conceito de massa e volume.

• Transformações físicas e químicas da matéria.

• Materiais sintéticos (fibras sintéticas, medicamentos e plásticos).

• Controle de algumas transformações.

• O que são misturas.

8. Misturas

EF06CI01

EF06CI03

• Misturas homogêneas e heterogêneas.

• Métodos de separação de misturas.

Educação para consumo

Saúde Educação ambiental Educação em direitos humanos Educação para o consumo 7o ano

• O que é saúde.

• Indicadores de saúde (taxa de mortalidade, cobertura de saneamento básico e expectativa de vida).

1. Saúde

2. Biomas brasileiros

EF07CI09

EF07CI10

• Microrganismos e doenças (breve descrição do grupo dos vírus e das bactérias, apresentação de algumas das principais doenças).

• O corpo e as doenças transmissíveis.

• Vacinas.

• Covid-19.

• Soros.

• Biomas do Brasil.

• Zonas de transição.

EF07CI07

3. Ecossistemas e impactos ambientais

EF07CI08

• Manguezais.

• Os ecossistemas aquáticos.

• Os ecossistemas.

• As cadeias alimentares.

• Impactos ambientais por ações humanas.

• Impactos ambientais por catástrofes naturais.

• Principais ameaças aos biomas brasileiros.

• A composição do ar.

• A atmosfera, sua importância e camadas.

Saúde

Educação ambiental

Ciência e tecnologia

EF07CI12

EF07CI13

EF07CI14

• Importância da camada de ozônio.

• Efeito estufa.

• Aquecimento global.

• Ações para diminuir a poluição atmosférica e o aquecimento global.

• A estrutura da Terra.

• O dinamismo da Terra.

EF07CI15

EF07CI16

• Deriva continental.

• A tectônica de placas.

• Terremotos e vulcanismo.

• Formação de relevo.

Educação ambiental Educação para consumo

A matéria e suas transformações

4. O ar

5. Dinâmicas da crosta terrestre

EF07CI01

• Força e combinação de forças.

• Aceleração e velocidade.

• Força peso e gravidade.

• O que são máquinas simples (alavanca, plano inclinado, polias e engrenagens).

• Energia e suas formas.

• Energia térmica e calor.

• Temperatura e sensação térmica.

Ciência e tecnologia Educação em direitos humanos

EF07CI02

EF07CI03

EF07CI04

• Escalas termométricas.

• Contração e dilatação.

• Densidade.

• Formas de transmissão de calor (condução, convecção e irradiação).

• Aplicações da propagação de calor.

• Força motriz.

• Roda-d’água.

• Máquinas térmicas.

Educação para o consumo Educação fiscal

EF07CI04

EF07CI05

EF07CI06

EF07CI11

• Motor a vapor.

• Motor a combustão.

• Combustíveis (petróleo e outros) e seus impactos no ambiente

• Transportes e comunicação.

• A industrialização e o ambiente.

Ciência e tecnologia 8 o

• A importância da reprodução.

• Tipos de reprodução (assexuada e sexuada).

• Vantagens e desvantagens de cada tipo.

EF08CI07

• Reprodução assexuada (desde seres procariontes e unicelulares até animais).

• Reprodução sexuada (em plantas e animais).

• Diferenciação de reprodução, sexo, relação sexual e sexualidade.

• Adolescência.

EF08CI08

EF08CI09

EF08CI10

EF08CI11

• Sistemas genitais.

• Ovulação e fecundação.

• Menstruação.

• Gravidez e parto.

• Métodos contraceptivos.

• ISTs.

Ciência e tecnologia

Educação em direitos humanos

6. Máquinas simples

7. Energia e calor

8. Máquinas e sociedade

1. A reprodução dos seres vivos

2. A reprodução humana

3. A energia EF08CI02 EF08CI03 EF08CI04

• Tipos de energia e as transformações de uma para outra.

• Trabalho e potência.

• Equipamentos elétricos.

• Eletricidade.

• Corrente elétrica.

• Magnetismo.

• Eletromagnetismo.

• Geração de energia elétrica no Brasil.

4. Geração de energia e seus impactos

EF08CI01 EF08CI05 EF08CI06

• Fontes de energia não renováveis e renováveis.

• Diferentes formas de geração de energia elétrica e seus impactos ambientais.

• Consumo responsável de energia elétrica.

• Modelos geocêntrico e heliocêntrico.

• Movimentos dos astros no céu.

5. A Terra e a Lua EF08CI12 EF08CI13

• Rotação: dias e noites.

• A Lua, origem e movimentos.

• Fases da Lua.

• Eclipses.

• O movimento pendular do Sol.

• A translação da Terra.

• As estações do ano.

6. As estações do ano EF08CI13

• Insolação e aquecimento.

• Zonas térmicas.

• As estações do ano no Brasil.

• Estações do ano em culturas indígenas.

• Atmosfera e os fenômenos atmosféricos.

7. Clima e meteorologia EF08CI14 EF08CI15

• Tempo e clima.

• Previsão do tempo.

• Os diversos tipos de clima.

• O que é crise climática.

• Ciclos naturais e ação humana.

8. Crise climática EF08CI16

• Impactos das mudanças climáticas.

• O que podemos fazer nesse cenário.

Ciência e tecnologia

Diversidade cultural

Diversidade cultural

Ciência e tecnologia

Educação ambiental Educação para o consumo

EF09CI03

• Ideias sobre a matéria.

• Modelos atômicos.

• Átomos e elementos químicos.

• Classificação dos elementos químicos e a tabela periódica.

• Estados físicos da matéria.

• Mudanças de estado físico e o que acontece com os átomos em cada uma delas.

Educação em direitos humanos

EF09CI01

EF09CI02

• Ponto de ebulição e ponto de fusão.

• Transformações químicas.

• Ligações químicas: iônica, covalente e metálica.

• Reações químicas, representação e balanceamento de equações.

• Primeiros estudos sobre hereditariedade.

• O trabalho de Mendel.

• O surgimento da Genética.

EF09CI08

EF09CI09

• Alguns conceitos em Genética.

• As leis de Mendel.

• Estudos sobre a transmissão de características.

• Alterações genéticas.

• Genética na atualidade.

• Fixismo e transformismo.

• Lamarckismo.

• Darwinismo.

4. Biodiversidade e evolução

EF09CI10

EF09CI11

• A teoria de Darwin e Wallace.

• Diferenças entre darwinismo e lamarckismo.

• Teoria sintética da evolução.

• Evidências da evolução.

• O que é biodiversidade.

5. Conservação da biodiversidade

EF09CI12

EF09CI13

• Ameaças à biodiversidade (uso do solo e dos mares, exploração predatória, mudanças climáticas, poluição, introdução de espécies)

• Soluções para a conservação.

• Unidades de conservação.

Saúde

Educação ambiental Educação para o consumo

1. A estrutura da matéria

2. As transformações da matéria

3. Hereditariedade

EF09CI04

6. Luz e som

EF09CI05

EF09CI06

• Ondas e suas características.

• Tipos de onda.

• O som e suas propriedades.

• Ondas eletromagnéticas.

• Propriedades da luz, refração e reflexão.

• Raios gama.

• Raios X.

• Radiação ultravioleta.

7. Aplicações das radiações

EF09CI05

EF09CI06

EF09CI07

• Luz visível.

• Infravermelho.

• Micro-ondas.

• Ondas de rádio.

• Telecomunicações.

• O céu em diferentes culturas.

• Formação do Universo e distâncias astronômicas.

• Formação e composição do Sistema Solar.

8. Sistema Solar e Universo

EF09CI14

EF09CI15

EF09CI16

EF09CI17

• O Sol.

• Planetas rochosos e gasosos.

• Planetas-anões, satélites, asteroides, cometas e meteoroides.

• Condições de vida fora da Terra.

• Colonização espacial.

Educação para o trânsito

Ciência e tecnologia

Educação para valorização do multiculturalismo nas matrizes históricas e culturais brasileiras

SUGESTÃO DE EVOLUÇÃO SEQUENCIAL DE CONTEÚDOS

Habilidades:

EF07CI09

1. Saúde

• Definição de saúde

• Indicadores de saúde

• Doenças transmissíveis

• Sistema imunitário

• Vacinas e soros

• Fatores determinantes

• Limites geográficos

• Caracterização fitogeográfica

• Espécies típicas

• Zonas de transição

• Ecossistemas aquáticos

EF07CI10

Competências gerais:

1, 2, 4, 5, 7, 8, 9 e 10

Competências específicas:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8

Tema Contemporâneo Transversal:

Saúde

Habilidade:

EF07CI07

Competências gerais:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9 e 10

Competências específicas:

2, 3, 4, 5, 6 e 8

Tema Contemporâneo Transversal:

Educação ambiental

2. Biomas brasileiros

3. Ecossistemas e impactos ambientais

• Fatores determinantes

• Cadeias e teias alimentares

• Impactos antrópicos

• Impactos naturais

Habilidade:

EF07CI08

Competências gerais: 2, 4, 7 e 9

Competências específicas: 3, 4, 5 e 6

Tema Contemporâneo Transversal: Ciência e tecnologia

Habilidades:

EF07CI12

4. O ar

5. Dinâmicas da crosta terrestre

• Composição química

• Processos de formação

• Camadas da atmosfera

• Camada de ozônio

• Efeito estufa

• Aquecimento global

EF07CI13

EF07CI14

Competências gerais: 1, 2, 4, 5, 9 e 10

Competências específicas: 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 8

Temas Contemporâneos Transversais: Educação ambiental Educação para o consumo

Habilidades:

EF07CI15

3 o bimestre

6. Máquinas simples

• Estrutura da Terra

• Dinâmica de placas

• Tectônica de placas

EF07CI16

Competências gerais: 1, 2, 4, 5, 7 e 9

Competências específicas: 1, 2, 3, 6 e 7

Habilidade:

• Força peso

• Grandezas vetoriais

• Alavanca

• Plano inclinado

• Polia

• Engrenagem

• Formas de energia

• Escalas termométricas

3 o trimestre

7 Energia e calor

• Dilatação e contração

• Propagação de calor

• Aplicações tecnológicas

4 o bimestre

8. Máquinas e sociedade

• Força motriz

• Máquinas térmicas

• Combustíveis

• Transporte e comunicação

• Impacto ambiental

EF07CI01

Competências gerais:

1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 e 10

Competências específicas:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8

Temas Contemporâneos Transversais: Ciência e tecnologia Educação em direitos humanos

Habilidades:

EF07CI02

EF07CI03

EF07CI04

Competências gerais: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 9 e 10

Competências específicas: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8

Temas Contemporâneos Transversais: Educação para o consumo Educação fiscal

Habilidades:

EF07CI04

EF07CI05

EF07CI06

EF07CI11

Competências gerais: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 9

Competências específicas: 1, 2, 3, 4, 5 e 6

Tema Contemporâneo Transversal: Ciência e tecnologia

2 o trimestre

2 o bimestre

ITENS PARA AVALIAÇÃO

Aqui, apresentamos itens para a avaliação que se alinham àqueles que são aplicados no Sistema Nacional de Avaliação da Educação Básica; algumas das questões são de elaboração própria, enquanto outras foram selecionadas a partir de provas previamente aplicadas que consideramos adequadas às aprendizagens de cada volume da coleção. Utilize as atividades deste bloco para complementar a avaliação dos estudantes e para auxiliá-los na preparação para grandes exames. As respostas estão no gabarito, apresentado após as questões.

Unidade 1

1. Sobre os indicadores de saúde, é correto afirmar que:

a) são informações coletadas de forma criteriosa e permitem analisar o estado de saúde de uma população.

b) não permitem avaliar o estado de saúde de uma população.

c) são dados coletados de forma aleatória e sem uma metodologia específica.

d) não mudam com o tempo e por isso fornecem informações confiáveis sobre uma população.

2. (Encceja 2020 – EF) Em regiões sem saneamento básico e onde a água para beber é retirada de poços ou diretamente de rios, açudes e lagos, existe uma grande incidência de doenças parasitárias e infectocontagiosas do trato digestório. Nessas regiões, o maior número de doenças veiculadas pela água está associado ao(à):

a) falta do tratamento de purificação da água.

b) contaminação da água por produtos agrícolas.

c) aumento de matéria orgânica na água.

d) acúmulo de metais pesados na água.

3. (Encceja 2020 – EF) Em 1798, o inglês Edward Jenner publicou, em livro, os resultados de seus experimentos, demonstrando que inocular o líquido do pus das feridas da varíola bovina – doença muito branda em seres humanos – em uma pessoa normal e sadia protegia essa pessoa contra a varíola humana. Trata-se de um método eficaz que foi concebido para prevenir uma doença infecciosa.

A qual importante descoberta o cientista chegou com seus experimentos?

a) Soro

b) Vacina

c) Anestesia

d) Antibiótico

4. (Encceja 2018 – EF) A campanha de vacinação contra o HPV é uma ação de saúde pública eficaz contra os tipos de vírus mais comuns causadores de lesões que podem originar o câncer de colo de útero.

A transmissão do vírus se dá pelo contato sexual, e o público-alvo inicial da campanha eram meninas que não haviam iniciado a vida sexual.

Qual é o benefício dessa ação de saúde pública para as meninas?

a) Evitar que elas entrem em contato com o vírus.

b) Destruir os vírus que já estejam em seus organismos.

c) Impedir que as lesões causadas pelo vírus originem o câncer.

d) Fazer com que desenvolvam anticorpos antes do contato com o vírus.

Unidade 2

Utilize o mapa a seguir para responder às questões 1 e 2

4. A vegetação mostrada na fotografia é característica de qual ambiente?

Fonte: BRASIL. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Mapas: mapa de biomas do Brasil. Rio de Janeiro: IBGE, 2004. Disponível em: https://portaldemapas.ibge.gov.br/portal. php#mapa778. Acesso em: 7 jul. 2022.

1. Uma pessoa saiu do Rio de Janeiro e foi para o Distrito Federal. Qual é o bioma predominante na cidade de origem e na cidade de destino?

a) Cerrado e Mata Atlântica.

b) Mata Atlântica e Cerrado.

c) Floresta Amazônica e Pampas.

d) Caatinga e Cerrado.

2. Do Distrito Federal, a pessoa viajou para o Ceará. Qual é o bioma predominante nessa região?

a) Floresta Amazônica.

b) Mata Atlântica.

c) Cerrado.

d) Caatinga.

3. De que bioma trata o texto a seguir?

É o segundo maior bioma do Brasil, ocupando a região central do país. Araçá, pequizeiro, angelim e jatobá são algumas árvores desse bioma. Entre os animais, há o lobo-guará, o cachorro-do-mato-vinagre e o tatu-canastra.

a) Floresta Amazônica.

b) Mata Atlântica.

c) Cerrado.

d) Caatinga.

a) Floresta Amazônica.

b) Pantanal.

c) Pampas.

d) Manguezal.

Unidade 3

1. (Encceja 2020 – EF) Na cadeia alimentar, os consumidores recebem nomes diferentes, de acordo com o tipo de alimentação que apresentam. Um deles consome restos orgânicos, não provocando efeito direto nas populações. Esse tipo de consumidor pode ser classificado como:

a) parasita.

b) predador.

c) herbívoro.

d) detritívoro.

2. (Encceja 2017 – EF)

ENCCEJA, 2017

Gonsales, F. Disponível em: www1.folha.uol.br. Acesso em: 12 set. 2014.

Considerando a situação real, em uma cadeia alimentar, a espécie das personagens que dialogam representam o nível dos:

a) produtores.

b) decompositores.

c) consumidores primários.

d) consumidores secundários.

3. Assinale a alternativa que contém apenas impactos ambientais ocasionados por ações humanas.

a) Terremoto, ocupação do território e desmatamento.

b) Poluição, desmatamento e erupção vulcânica.

c) Desmatamento, inundações e furacão.

d) Ocupação do território, poluição e desmatamento.

A atitude apresentada colabora para enfrentar um problema que afeta as sociedades atuais associado ao(à):

a) poluição do ambiente urbano.

b) desperdício de recursos da natureza.

c) envelhecimento rápido de tecnologias.

d) diminuição da prática de atividades físicas.

Unidade 4

Observe o esquema a seguir e responda às questões 1 e 2

1. Em qual camada da atmosfera vive a maior parte dos seres vivos, incluindo os seres humanos?

a) Mesosfera.

b) Troposfera.

c) Estratosfera.

d) Exosfera.

2. Em qual camada da atmosfera se situa a camada de ozônio?

a) Mesosfera.

b) Troposfera.

c) Estratosfera.

d) Exosfera.

4. (Encceja 2020 – EF)

3. Assinale a alternativa que contém somente gases intensificadores de efeito estufa.

a) Gás nitrogênio, gás carbônico e vapor de água.

b) Gás carbônico, vapor de água e metano.

c) Gás oxigênio, gás ozônio e vapor de água.

d) Gás carbônico, vapor de água e gás ozônio.

4. Qual gás está presente em maior quantidade no ar?

a) Gás oxigênio.

b) Gás nitrogênio.

c) Gás carbônico.

d) Gás hélio.

Unidade 5

1. Do interior para a superfície, quais são as camadas que formam a Terra?

a) Manto, núcleo e crosta terrestre.

b) Crosta terrestre, manto e núcleo.

c) Núcleo, manto e crosta terrestre.

d) Núcleo, crosta terrestre e manto.

2. Assinale o nome do cientista que propôs a teoria da deriva continental.

a) Charles Darwin.

b) Lamarck.

c) Alfred Russel.

d) Alfred Wegener.

3. Observe o mapa a seguir.

O objetivo principal da imagem é representar:

a) placas litosféricas e locais de encontro e afastamento entre elas.

b) diferentes continentes e locais onde se elevam cadeias montanhosas.

c) regiões onde ocorrem terremotos.

d) a disposição dos continentes em épocas remotas da Terra.

4. (Encceja 2017 – EF)

Um dos vulcões mais ativos no Japão, Sakurajima, teve 600 pequenas erupções somente em 2012. No Japão e em outras partes do planeta, os vulcões estão associados à existência de placas tectônicas.

Disponível em: http://g1.globo.com. Acesso em: 31 ago. 2013 (adaptado).

Que outro fenômeno é associado à existência dessas placas?

a) Furacão.

b) Terremoto.

c) Aquecimento global.

d) Correntes marinhas.

Unidade 6

1. Qual é o valor da força resultante?

a) 2 N, horizontal para a esquerda.

b) 2 N, horizontal para a direita.

c) 22 N horizontal para a esquerda.

d) 10 N horizontal para a direita.

2. Assinale a alternativa que contém somente exemplos de máquinas simples.

a) Quebra-nozes, computador e carro.

b) Chave de fenda, computador e carrinho de mão.

c) Alicate, carro e carrinho de mão.

d) Carrinho de mão, martelo e tesoura.

3. O brinquedo apresentado ao lado usa o princípio de qual máquina simples?

a) Plano inclinado.

b) Alavanca.

c) Polia.

d) Engrenagem.

4. (Encceja 2020 – EF) Uma pessoa deseja levantar um bloco que se encontra parado e apoiado numa superfície plana e horizontal, como ilustram as figuras.

Em qual situação a pessoa faz mais força para levantar o bloco?

a) 1

b) 2

c) 3

d) 4

Unidade 7

1. Qual é o tipo de energia aproveitada no equipamento chamado roda-d’água?

a) Energia cinética do vento.

b) Energia cinética da água.

c) Energia elétrica das pás.

d) Energia térmica do Sol.

2. (Encceja 2020 – EF) Existem aparelhos elétricos cuja principal função é transformar o máximo possível da energia elétrica que consomem em energia mecânica.

Dentre esses aparelhos elétricos, podemos citar como exemplos:

a) bateria e batedeira.

b) barbeador e chuveiro.

c) ventilador e enceradeira.

d) liquidificador e alternador.

3. (Encceja 2020 – EF) Para se obter água para o banho de um recém-nascido, pode-se resfriar a água quente, adicionando-se certa quantidade de água fria. O conceito físico associado a esse processo é o da transferência de energia calorífica.

A figura mostra quatro recipientes, contendo água a diferentes temperaturas:

Se duas dessas amostras de água forem colocadas em contato, haverá transferência de calor de:

a) A para B.

b) B para C.

c) C para D.

d) D para A.

Unidade 8

1. (Encceja 2017 – EF) A turbina a vapor é uma máquina que utiliza o vapor-d’água para movimentar suas hélices, produzindo a rotação do seu eixo. É essa rotação que, nas usinas termoelétricas, vai acionar o gerador elétrico. Ela é constituída por uma caldeira (1), uma turbina (2), um condensador (3) e um gerador (4).

A função do componente 3 nessas máquinas é:

a) expandir o vapor.

b) vaporizar a água.

c) comprimir a água.

d) liquefazer o vapor.

ENCCEJA, 2020

2. (Encceja 2019 – EF) Não é saudável resistir às transformações, pois isso significa estar em descompasso com o próprio tempo. Ao fenômeno no qual novos produtos ou processos extinguem sistemas, empresas e itens completos, o economista austríaco Joseph Schumpter chamou de destruição criativa. Exemplos dessa extinção são os aparelhos de fax, as antigas agendas eletrônicas, as listas telefônicas de papel, dentre outros.

ALMEIDA, L. A. P. Disponível em: https://canaltech.com.br. Acesso em: 10 set. 2018 (adaptado).

Esses exemplos de “destruição criativa” estão relacionados ao(à):

a) surgimento e popularização do uso da internet.

b) baixa procura por aparelhos de fax e agendas eletrônicas.

c) desenvolvimento de redes de comunicação locais fechadas.

d) dificuldade encontrada no uso das listas telefônicas de papel.

3. O movimento da turbina de uma usina hidrelétrica emprega o mesmo princípio de:

a) moinhos de vento.

b) rodas-d’água.

c) barcos a vela.

d) alavancas.

4. Uma das principais vantagens do motor a combustão interna quando comparado ao motor a vapor é que o motor a combustão:

a) usa combustíveis não renováveis no seu funcionamento.

b) é maior e mais potente.

c) usa água no seu funcionamento.

d) é muito menor, podendo ser instalado em veículos individuais e em máquinas industriais, por exemplo.

Gabarito

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BACICH, Lilian; MORAN, José (org.). Metodologias ativas para uma educação inovadora: uma abordagem teórico-prática. Porto Alegre: Penso, 2018.

Este livro aborda por que e para que usar metodologias ativas na educação. Apresenta também práticas pedagógicas, na educação básica e superior, que valorizam o protagonismo dos estudantes.

BENDER, William N. Aprendizagem baseada em projetos: educação diferenciada para o século XXI. Porto Alegre: Penso, 2014.

O livro apresenta diretrizes práticas para inserir a aprendizagem baseada em projetos no Ensino Fundamental, Médio e superior.

BERGMANN, Jonathan; SAMS, Aaron. Sala de aula invertida: uma metodologia ativa de aprendizagem. Rio de Janeiro: LTC, 2018.

O livro traz exemplos reais de sala de aula e aborda técnicas fundamentais desenvolvidas pelos seus autores para manter os estudantes motivados e aptos para aprender de maneira efetiva.

BIZZO, Nélio. Ciências: fácil ou difícil? São Paulo: Ática, 2010.

Nesse livro, o autor analisa o contexto escolar e discute os caminhos para o ensino de Ciências, comentando o que de fato, no entendimento dele, influencia a qualidade do ato de ensinar e de aprender.

BIZZO, Nelio; CHASSOT, Attico. Ensino de ciências: pontos e contrapontos. São Paulo: Summus, 2013.

Esse livro aborda aspectos da História, da Filosofia e do ensino de Ciências, tratando, entre outros temas, a origem das espécies, o papel da Igreja na história da Ciência, as relações entre o saber popular e o saber científico, a interdisciplinaridade e a transversalidade.

BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação

Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais Brasília, DF: MEC: SEF, 1997.

Diretrizes elaboradas pelo Governo Federal que orientam a educação no Brasil.

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular: educação é a base. Brasília, DF: MEC, 2018.

Documento que orienta a elaboração dos currículos escolares para a Educação Infantil, o Ensino Fundamental e o Ensino Médio no país.

CACHAPUZ, António Francisco; CARVALHO, Anna Maria Pessoa de; GIL-PÉREZ, Daniel (org.). O ensino das ciências como compromisso científico e social: os caminhos que percorremos. São Paulo: Cortez, 2012.

A obra busca estabelecer o diálogo necessário sobre a educação para a ciência, sobre ela e por meio dela, visando à melhoria do ensino de Ciências e da formação dos docentes.

CAPRA, Fritjof et al Alfabetização ecológica: a educação das crianças para um mundo sustentável. São Paulo: Cultrix, 2006.

O livro trata de novas formas de ensino e da ampliação dos conhecimentos ecológicos, abordando a educação em todos os níveis.

CARVALHO, Anna Maria Pessoa de (org.). Ensino de ciências por investigação: condições para implementação em sala de aula. São Paulo: Cengage Learning, 2013.

Esse livro aborda questões importantes e atuais relacionadas ao ensino-aprendizagem de Ciências por investigação.

CHASSOT, Attico. A ciência através dos tempos 2. ed. São Paulo: Moderna, 2004. (Coleção Polêmica).

O livro aborda o conhecimento humano desde a descoberta e uso do fogo até as conquistas da ciência moderna, discutindo questões éticas da ciência diante da ampliação da capacidade humana de compreender e transformar a realidade.

CHASSOT, Attico. Alfabetização científica: questões e desafios para a educação. 4. ed. Ijuí: Unijuí, 2006. (Coleção Educação em química)

Nessa obra, o autor fala sobre a necessidade de mudanças no ensino de Ciências e da importância da alfabetização científica.

COSTA, Maria Luiza Andreozzi da. Piaget e a intervenção psicopedagógica. 6. ed. São Paulo: Olho d’Água, 2008.

Esse livro apresenta as ideias de Piaget sobre a construção do conhecimento e faz uma reflexão sobre as possibilidades e os limites para a intervenção psicopedagógica e para o modelo pedagógico construtivista.

DELIZOICOV, Demétrio; ANGOTTI, José André; PERNAMBUCO, Marta Maria. Ensino de ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez, 2002. (Coleção Docência em formação).

O livro aborda aspectos que auxiliam no desenvolvimento de um ensino de Ciências que contribua para a formação cultural dos estudantes.

DEMO, Pedro. Educação e alfabetização científica Campinas: Papirus, 2014.

O livro aborda a importância da formação dos indivíduos, tendo em vista a educação e a alfabetização científica. Trata também da produção de conhecimento, usando a metodologia científica, exercitando a argumentação e a fundamentação.

FRACALANZA, Hilário; MEGID NETO, Jorge (org.). O livro didático de ciências no Brasil. Campinas: Komedi, 2006.

O livro aborda elementos da história e da metodologia do ensino das Ciências Naturais e de sua relação com os manuais escolares, especialmente na Educação Básica.

HAYDT, Regina Célia Cazaux. Curso de didática geral São Paulo: Ática, 2011.

O livro traz uma reflexão sobre a prática educativa e oferece a base teórica para dar subsídios ao professor para a escolha de sua prática docente.

LIPMAN, Matthew; SHARP, Ann Margareth; OSKANIAN, Frederick. A filosofia na sala de aula. 2. ed. São Paulo: Nova Alexandria, 1994.

O livro traz o método de Matthew Lipman para ensinar filosofia às crianças, deixando-as mais aptas a raciocinar e formar opiniões.

LIPMAN, Matthew. O pensar na educação. Petrópolis: Vozes, 1995.

O livro descreve procedimentos que devem ser colocados em prática na sala de aula para o incentivo do raciocínio e do ato de pensar.

LORIERI, Marcos Antônio; RIOS, Terezinha Azerêdo. Filosofia na escola: o prazer da reflexão. São Paulo: Moderna, 2008.

O livro aborda a necessidade da reflexão filosófica na formação e na prática docente.

MORALES, Pedro. Avaliação escolar: o que é e como se faz. São Paulo: Loyola, 2003.

O livro aborda as bases teóricas da avaliação e traz diversos exemplos, mostrando que a avaliação é mais do que aprovar ou reprovar.

MOREIRA, Marco Antônio; MASINI, Elcie F. Salzano. Aprendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. São Paulo: Centauro, 2001.

O livro trata da teoria de Ausubel e de suas contribuições para um ensino menos tecnicista, mais humano e significativo.

MORIN, Edgar. O método 6: ética. Porto Alegre: Sulina, 2005. (Coleção O método).

Esse é o último volume de O método e nele o autor parte da crise contemporânea ocidental da ética para voltar a ela, propondo uma análise antropológica e histórica do problema.

NARDI, Roberto; BASTOS, Fernando; DINIZ, Renato Eugênio da Silva (org.). Pesquisas em ensino de ciências: contribuições para a formação de professores. São Paulo: Escrituras Editora, 2004.

Nessa obra, os autores buscam diminuir a distância entre a pesquisa em educação em ciência e a aplicação desse conhecimento em sala de aula, discutindo assuntos como formação de professores e relação professor-estudante.

POSTMAN, Neil; WEINGARTNER, Charles. Teaching as a subversive activity. Londres: Delta Publishing, 1969.

O livro, em inglês, aborda a necessidade em transformar métodos de ensino ultrapassados em práticas relevantes para a educação.

WILLIAMS, Robert A.; ROCKWELL, Robert E.; SHERWOOD, Elizabeth A. Ciência para crianças Lisboa: Instituto Piaget, 1995.

Livro que traz diversos exemplos de atividades práticas que incentivam o ensino de Ciências para as crianças.

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Ciencias

ROBERTA APARECIDA BUENO HIRANAKA (Roberta Bueno)

Especialista em Jornalismo Científico pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp-SP).

Mestra em Ensino de Ciências e Matemática pela Unicamp-SP.

Bacharel e licenciada em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar-SP).

Autora e editora de livros didáticos de Ciências.

THIAGO MACEDO DE ABREU HORTENCIO (Thiago Macedo)

Bacharel em Ciências Biológicas pela Universidade de São Paulo (USP).

Autor e editor de livros didáticos de Ciências.

1a edição São Paulo • 2022

COMPONENTE CURRICULAR: CIÊNCIAS

Copyright © Roberta Aparecida Bueno Hiranaka, Thiago Macedo de Abreu Hortencio, 2022.

Direção-geral Ricardo Tavares de Oliveira

Direção de Conteúdo e Negócios Cayube Galas

Direção editorial adjunta Luiz Tonolli

Gerência editorial Roberto Henrique Lopes da Silva Edição João Paulo Bortoluci (coord.)

Flávia Milão Silva, Paula Signorini, Rafael Braga de Almeida, Vitor Hugo Rodrigues

Preparação e Revisão Maria Clara Paes (coord.)

Mariana Padoan, Kátia Cardoso, Giovanna Liberal Gerência de produção e arte Ricardo Borges

Design Andréa Dellamagna (coord.), Sergio Cândido

Projeto de capa Andréa Dellamagna

Imagem de capa Kees Smans/Getty Images

Arte e Produção Isabel Cristina Corandin Marques (coord.)

Debora Joia, Eduardo Augusto Ascencio Benetorio, Gabriel Basaglia, Kleber Bellomo Cavalcante, Rodrigo Bastos Marchini

Diagramação Wym Design

Coordenação de imagens e textos Elaine Bueno Koga

Licenciamento de textos Erica Brambilla, Mylena Santos Pereira

Iconografia Luciana Ribas Vieira, Emerson de Lima (trat. imagens)

Ilustrações Alex Argozino, Alex Silva, Allmaps, Bentinho, Cris Alencar, Dacosta Mapas, Daniel Bogni, Eber Evangelista, Eduardo Borges, Estúdio Ampla Arena, Fabio Eugenio, Filipe Rocha, Inge Asbash, Leo Teixeira, Luis Moura, Lápis 13b, Marco Cortez, Marcos Guilherme, Oracicart, Osni de Oliveira, Paulo César Pereira, Renan Leema, Rodrigo Figueiredo/Yancom, Selma Caparroz, Sonia Vaz, Wandson Rocha

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Hiranaka, Roberta Aparecida Bueno

A conquista ciências : 7º ano : ensino fundamental : anos finais / Roberta Aparecida Bueno Hiranaka, Thiago Macedo de Abreu Hortencio. -1. ed. -- São Paulo : FTD, 2022.

Componente curricular: Ciências. ISBN 978-85-96-03455-5 (aluno)

ISBN 978-85-96-03456-2 (professor)

1. Ciências (Ensino fundamental) I. Hortencio, Thiago Macedo de Abreu. II. Título. 22-114542 CDD-372.35 Índices para catálogo sistemático:

1. Ciências : Ensino fundamental 372.35

Cibele Maria Dias - Bibliotecária - CRB-8/9427

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APRESENTAÇÃO

A Ciência é uma criação humana, uma forma que nós, seres humanos, inventamos para procurar entender melhor o mundo que nos cerca. Para atender a um objetivo tão grande, ela combina o raciocínio lógico e ferramentas como a experimentação, a observação atenta de fenômenos, a criação de modelos, o teste de hipóteses e muitas outras. Apesar de ser relativamente jovem, a Ciência moderna já se mostrou muito poderosa e nos ajudou a compreender assuntos bastante distintos, como a constituição da matéria e a importância do equilíbrio ambiental. Além disso, ela transformou nossas vidas por meio de avanços na Medicina, nas Telecomunicações e em muitas outras áreas.

Talvez você não tenha percebido, mas a Ciência também nos ajuda a tomar boas decisões: Como posso me alimentar bem? Como cuidar da minha saúde e da saúde de pessoas queridas? Como as minhas ações influenciam o ambiente em que vivo? O que posso fazer em relação a problemas que afetam minha comunidade? E em relação aos problemas que afetam toda a humanidade?

Se questões como essas interessam a você, nós, que também já fomos estudantes, garantimos que a Ciência pode ajudá-lo. Esta obra foi elaborada com este propósito em mente: mais do que aprender sobre fatos que já foram descobertos, queremos que você se aproprie da Ciência para compreender melhor sua realidade e agir, individual e coletivamente, para fazer as mudanças que você quer ver no mundo.

Bons estudos!

Os autores

CONHEÇA SEU LIVRO

ABERTURA DE UNIDADE

Este livro é dividido em oito Unidades. Em cada abertura de Unidade, você encontra a Questão central que orienta os estudos. Talvez você já tenha uma resposta para ela logo de cara, com base nos conhecimentos que carrega consigo. No decorrer da Unidade, é provável que sua resposta inicial se modifique. A abertura das Unidades traz também uma imagem e questões que você pode usar para refletir sobre o quanto já sabe acerca do assunto.

ATIVIDADES

Você pode usar as atividades ao longo do conteúdo para verificar se compreendeu bem o que acabou de estudar ou se restaram dúvidas. Também são propostas pesquisas e outras atividades para expandir e consolidar seu aprendizado.

ao nosso redor.

Ter saúde é mais do que não ter doenças. NOTIFICAÇÃO

NÃO ESCREVA NO LIVRO. ATIVIDADES

Crianças passando um tempo com seus pais. Ter boas relações com adultos de confiança também ajuda a promover a saúde.

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2. Como você pode ajudar a promover a saúde da comunidade em que vive? Explique.

1. Quais hábitos você tem para cuidar de sua saúde?

3. Em 2015, os líderes mundiais estabeleceram 17 metas para um mundo melhor até 2030. Essas metas foram chamadas Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) e estão resumidas na figura a seguir.

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável propostos pela Organização das Nações Unidas.

a) Quais metas estão relacionadas com a promoção da saúde?

c) Escolha uma meta e reflita sobre como você pode ajudar para que ela seja atingida.

ONU 15

b) Quais metas você acha que serão mais difíceis de serem atingidas no lugar onde você mora?

Flora e fauna brasileiras Candido Portinari, 1934. Óleo sobre tela, 160 cm  Museu Casa de Portinari, São Paulo.

suas ideias no caderno. Elas serão recuperadas ao final

1. Observe a obra de Candido Portinari. Como você descreveria essa pintura?

2. Com base no que conhece, que ambiente brasileiro você acha que foi retratado pelo artista Candido Portinari nessa pintura?

3. No Brasil, as paisagens naturais podem ser muito diferentes. Como é a paisagem na região onde você mora?

[...] “Estamos desenvolvendo também um aplicativo voltado para o técnico, para que ele possa fazer a previsão imediata e divulgar os alertas com base nos nossos modelos matemáticos. Isso porque, dado o grande detalhamento, a previsão imediata deve ser feita regionalmente. Por isso, estamos desenvolvendo a ferramenta e os modelos matemáticos para que, no futuro, a previsão imediata seja feita nos centros regionais de meteorologia”, disse.

[...] Para fazer a previsão imediata, seja para o usuário comum, o agricultor ou para a Defesa Civil, o projeto conta com um radar meteorológico de dupla polarização [...] Com a ajuda do radar de dupla polarização, os pesquisadores conseguem ter uma visão tridimensional da nuvem e acompanhar a velocidade com que ela se propaga. Assim é possível analisar outros parâmetros, como acúmulo de cristais de gelo dentro da nuvem ou os chamados intrarraios,

ASSIM SE FAZ CIÊNCIA

Nesta seção você terá maior contato com o fazer científico. Como é o trabalho de um cientista? Quais são os impactos dessa atividade?

Essas e outras questões são trabalhadas aqui.

1. Qual é a diferença entre a previsão imediata e a previsão convencional do tempo?

2. Por que é interessante para a população civil ter a previsão imediata do tempo?

3. O aplicativo SOS Chuva foi disponibilizado para uso em 2018. Pesquise se ele continua em operação e depois responda: no seu entendimento, qual é a importância dos aplicativos que ajudam a prever catástrofes naturais?

VAMOS VERIFICAR

Nesta seção você vai investigar boatos, ditados populares, fake news, entre outros. Esse processo vai aperfeiçoar sua habilidade de identificar mentiras e de checar a veracidade das informações que chegam a você.

MERGULHO NO TEMA

Nesta seção, os assuntos da Unidade são desenvolvidos em atividades que colocam você na posição de protagonista. Muitas delas são coletivas e trazem oportunidades de praticar o diálogo na resolução de conflitos e situações-problema. Experimentos, simulações, debates, leituras, campanhas de divulgação e construção de modelos são algumas das atividades que você encontrará aqui.

fato é que há inúmeros asteroides vagando pelo Universo, e, vez ou outra, um deles passa perto do nosso planeta e causa alarde entre os cientistas que estão de olho no céu.

Mas o que é perto em termos astronômicos? Que tamanho deve ter um asteroide para ser capaz de fazer um estrago no nosso planeta? Quando será esse futuro no qual um asteroide poderá colidir com a Terra?

Nesta atividade, você e seus colegas vão fazer uma pesquisa para tirar algumas dessas dúvidas e checar se existe realmente alguma chance de um asteroide colidir com o nosso planeta e, se houver, quando isso poderá acontecer. Formem grupos seguindo as orientações do professor e pesquisem sobre o assunto. No dia combinado, organizem-se em roda e conversem sobre a possível colisão de um asteroide com a Terra, tentando responder às questões que foram feitas anteriormente e a outras do interesse do grupo. Compartilhem com os colegas as informações que encontraram durante a pesquisa.

1. Há chance de algum asteroide grande colidir com a Terra? Se sim, quando esse evento poderá acontecer? 2. O que a colisão com um asteroide causaria à vida no planeta?

Sobre a mesa, coloquem dois cartões lado a lado, bem próximos um do outro.

consequências desses movimentos para o relevo.

Lembrem-se de que essas placas podem colidir, afastar-se ou deslizar umas em relação às outras. Material • 2 folhas de papel-cartão 1 pacote de massa de modelar (de diferentes cores)

• 1 lápis 1 tesoura com pontas arredondadas

Procedimento Cada membro do trio vai representar um tipo de movimento entre as placas litosféricas. Recortem seis retângulos de 10 cm x 15 cm com o papel-cartão. Vamos chamar cada retângulo de “cartão”.

1 Representação do movimento de colisão entre placas litosféricas.

3 Sobre uma mesa, coloquem dois cartões, lado a lado, mas deixem cerca de 1 cen- tímetro de distância entre eles.

4 Peguem uma bola de massa de modelar (do tamanho aproximado de uma bolinha de pingue-pongue) e coloquem-na mais ou menos na região central dos cartões. Pressionem a bola, de modo que se forme uma película circular sobre os cartões. Deixem a superfície da massa de modelar lisa. 6 O estudante que vai representar o movimento de colisão deve pressionar um cartão ao encontro do outro. Quando os dois cartões se tocarem, o estudante deve parar de empurrar. Observem o que acontece com a massa de modelar.

8 Peguem outra bola de massa de modelar e procedam da mesma maneira, pres- sionando-a sobre os cartões na região central. Deixem a superfície da massa de modelar bem lisa e desenhem linhas horizontais sobre ela com o lápis (fazendo pequenos vincos ou coloquem tirinhas horizontais com massa de modelar de outra cor.

9 O estudante que vai representar o movimento de deslizamento deve pressionar os cartões em sentidos opostos (uma mão deve fazer força para a frente e outra para trás, deslizando os cartões). Observem o que acontece com a massa de modelar. Sobre a mesa, coloquem os dois últimos cartões, lado a lado, próxi- mos um do outro.

11 Repitam o procedimento de pressio- nar uma bola de massa de modelar na região central dos cartões.

12 O estudante que vai representar o movimento de afastamento entre as placas deve puxar cada cartão para um lado, afastando-os. Observem o que acontece com a massa de modelar.

1. O que aconteceu com

Vincos: marcas que ficam em algo depois que se dobrou, ruga.

Representação do movimento de deslizamento entre placas litosféricas.

Representação do movimento de afastamento entre placas litosféricas.

MAIS

Este livro é apenas uma gota no oceano de conhecimento que você tem a seu dispor. A seção visa ajudá-lo a navegar nesse mar, apresentando sugestões de materiais – livros, vídeos, sites etc. –que você pode consultar, caso algum assunto abordado na Unidade tenha despertado mais seu interesse.

PONTO CHECAGEM DE NÃO ESCREVA LIVRO

Parabéns! Você chegou ao final da Unidade 8. Antes de seguir nos seus estudos, avalie seu domínio sobre alguns conceitos que foram apresentados.

1. Construa um quadro para comparar as diferentes fontes de força motriz apresentadas na Unidade. O quadro deve incluir nome, fonte do movimento, vantagens e desvantagens.

bordo de um caminhão-laboratório, partem em busca de respostas para os mistérios da geologia da Terra, em uma instigante viagem pela história geológica do planeta e pelos mistérios que rondam as placas litosféricas. Viagem ao centro da Terra: o filme, direção de Eric Brevig. Estados Unidos, 2008. Trevor Anderson é um cientista cujas teorias não são bem aceitas pela comunidade científica. Decidido a descobrir o que aconteceu com seu irmão Max, que simplesmente desapareceu, ele parte para a Islândia com seu sobrinho Sean e a guia Hannah. Entretanto, eles ficam presos em uma caverna e, na tentativa de deixar o local, alcançam o centro da Terra. Lá eles encontram um mundo desconhecido e cheio de vida.

EDITORA NOVA FRONTEIRA PODCAST

Por que o Brasil treme? Sismocast 3, 13 jun. 2019. Centro de Sismologia USP. Nesse episódio do podcast Sismocast, o professor de Geologia Marcelo Assumpção explica os diferentes motivos de ocorrerem tremores em solo brasileiro. Disponível em: http://moho.iag.usp.br/sismocast/ep_20190613.

PONTO DE CHECAGEM

FILME VIAGEM AO

PIXAR ANIMATION STUDIOS/WALT DISNEY STUDIOS MOTION PICTURES

ERIC BREVIG. WARNER BROS. PICTURES. 2008.

EDITORA MULTIMÍDIA

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a) Precisam de uma fonte de calor para funcionar.

b) Funcionam por causa da dilatação e da contração térmica de uma substância.

c) A fonte de calor deve ser externa à máquina.

d) Uma panela sobre o fogão é uma máquina térmica.

4. Em dupla, analisem as tirinhas a seguir e respondam.

THAVES, Bob. [Frank & Ernest: Aposentadoria]. Jornal do Brasil Rio de Janeiro, 19 fev. 1997.

FRANK ERNEST, BOB THAVES © 1996 THAVES/DIST.

ANDREWS MCMEEL SYNDICATION

Antes de encerrar os estudos da Unidade, é recomendável que você faça uma avaliação do que aprendeu, verificando seu domínio sobre os principais conceitos apresentados.

GILMAR

c) Na segunda tirinha, que papéis as personagens representam? Qual era a intenção do homem de terno? d) Vocês consideram que essas tirinhas fazem uma crítica às situações que representam?

a) As tirinhas tratam de um assunto em comum? Expliquem.

b) Qual característica da produção industrial é evidenciada na primeira tirinha?

Expliquem suas respostas.

5. Como as máquinas térmicas revolucionaram o transporte de pessoas e mercadorias?

GILMAR. [Importei robô para linha de produção!]. Cartuns Humor ócios do ofício. São Paulo: Escala, 2002. 238

FIM DE PAPO

Esta seção traz uma relação dos principais conceitos que você viu ao longo da Unidade. É a sua chance de checar se domina o conteúdo ou se algum assunto precisa ser esclarecido.

Você é convidado a rever suas respostas à Questão central e, por fim, com base no que aprendeu, a redigir uma nova resposta para ela.

Os sites indicados nesta obra podem apresentar imagens e textos variáveis, os quais não condizem com o objetivo didático dos conteúdos citados. Não temos controle sobre essas imagens nem sobre esses textos, pois eles estão estritamente relacionados ao histórico de pesquisa de cada usuário e à dinâmica dos meios digitais.

7 03/09/22 01:56 7

São Paulo, 2002. O documentário mostra a história de Fred, Jaime e Manu, que, a

3. Identifique as afirmações incorretas sobre máquinas térmicas e reescreva-as no caderno, fazendo as correções necessárias.

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Competências:

Gerais: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 9 e 10

Ciências da Natureza: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8

Habilidades:

EF07CI09, EF07CI10

Tema Contemporâneo

Transversal: Saúde

INTRODUÇÃO

A intenção desta Unidade é que os estudantes reconheçam que saúde é muito mais do que ausência de doença, pois envolve não apenas a saúde física, mas o bem-estar emocional, psicológico, social, ambiental, financeiro, entre outros.

O conceito de saúde é discutido em sua integralidade por meio da ampliação da ideia de que saúde é ausência de doenças e da apresentação de formas de promoção e cuidado com os aspectos físico, mental, emocional, social e ambiental que compõem a saúde humana. Em seguida, são abordados alguns indicadores de saúde, de modo que seja possível interpretar as condições de saúde da população, favorecendo o desenvolvimento da habilidade EF07CI09. Por fim, são apresentadas formas de prevenção de doenças e, nesse ponto, fala-se da importância da vacinação para a manutenção da saúde pública, cooperando para o trabalho com a habilidade EF07CI10. Ao abordar a importância das políticas públicas de saúde como forma de manter a saúde da comunidade, a Unidade traz a possibilidade de trabalho com o TCT Saúde

OBJETIVOS

• Compreender a abrangência do conceito de saúde.

• Conhecer e analisar alguns indicadores de saúde de uma população.

UNIDADE SAÚDE 1

QUESTÃO CENTRAL

O que é saúde, como podemos avaliar seu estado e o que podemos fazer para mantê-la?

Anote suas ideias no caderno. Elas serão recuperadas ao final da Unidade.

Ver orientações no Manual do professor. 12

3. Resposta pessoal. Essa questão permite iniciar a conversa sobre a saúde individual e coletiva. A coleta de lixo e a deposição dele em locais apropriados evita a disseminação de doenças e deixa as ruas limpas e agradáveis para os moradores. Nesse momento não é esperado que os estudantes falem sobre saneamento básico e a importância desses serviços para a manutenção da saúde e bem-estar das pessoas. A intenção é levantar os conhecimentos prévios deles sobre o assunto.

Trabalhadores realizando a coleta de lixo.

• Aprender como o corpo reage às doenças.

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• Conhecer a importância das vacinas e dos soros.

JUSTIFICATIVAS DOS OBJETIVOS

Saúde é mais do que a ausência de doença.

É preciso considerar que a saúde envolve os aspectos físico, emocional, social, financeiro e

ambiental. Para avaliar o estado de saúde de uma população, são usados os indicadores de saúde. Eles são ferramentas importantes que ajudam na tomada de decisão e na elaboração de políticas públicas de saúde. Embora a saúde seja mais do que a ausência de doenças, é preciso saber como o corpo reage aos patógenos, reconhecendo a importância das vacinas e dos soros para o cuidado com o corpo.

2. Resposta pessoal. A contribuição pode ir além da destinação adequada dos resíduos. Alguns estudantes podem dizer que contribuem reduzindo o consumo e, assim, diminuindo o volume de lixo gerado.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Abertura da Unidade

1. Como é organizada a coleta de lixo no local onde você mora?

Resposta pessoal.

2. Como você contribui para o processo de organização e coleta do lixo produzido em sua casa?

3. Ao cuidar do seu lixo, você acha que está ajudando a cuidar da sua saúde e da saúde da comunidade em que vive? Explique.

A imagem da abertura retrata trabalhadores da limpeza urbana. Inicie a conversa perguntando qual é a relação da coleta de lixo com a manutenção da saúde. É provável que alguns estudantes associem o lixo com a presença de animais transmissores de doenças. Conduza a conversa de modo que eles reconheçam que a coleta de lixo também é importante para a conservação de um ambiente limpo e agradável, e isso também nos faz bem. É possível que questões ambientais sejam mencionadas, já que a destinação dos resíduos é um ponto importante e está relacionado com a saúde do ambiente. Incentive a troca de ideias entre os estudantes, de modo que eles possam ir construindo o conceito mais integrado de saúde, que considera não apenas os aspectos físicos e a ausência de doenças mas também os aspectos mental, emocional, social e ambiental.

Para início de conversa Pergunte aos estudantes como o ambiente afeta a nossa saúde. Lembre-os de que o ser humano faz parte da natureza e a preservação ambiental tem reflexos diretos sobre a nossa saúde. Conduza a conversa de modo que a turma valorize o serviço de coleta de lixo e os profissionais que fazem esse trabalho, pois são fundamentais para a manutenção da saúde da população.

Questão central

A Questão central é uma pergunta abrangente que convida os estudantes a interpretá-la e respondê-la livremente. Avalie como eles utilizam seus conhecimentos prévios nesse momento. Essa pergunta pode ser retomada ao longo da Unidade, especialmente nos momentos em que o tópico estudado se relacionar diretamente à questão. Os quadros Notificação podem auxiliar

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nessas retomadas. Essa dinâmica possibilita concatenar outras questões ou comentários e, assim, mobilizar os saberes prévios dos estudantes. Com base neles, pode-se fazer uma breve avaliação diagnóstica que contribuirá para o planejamento das aulas subsequentes. Oriente os estudantes a escreverem, individualmente, sua resposta para a Questão central, deixando claro que ela será retomada ao final do estudo.

1. A depender do local, a coleta de lixo pode ter uma frequência diária, semanal ou quinzenal; pode haver um ponto de coleta central ou pode ser feita por caminhão itinerante; pode ou não haver coleta seletiva.

SOMCHAI_STOCK/SHUTTERSTOCK.COM

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Definição de saúde É provável que a maioria dos estudantes relacione saúde com a ausência de doenças. Nesse momento, pergunte quem já sentiu dor de estômago ou dor de cabeça antes de fazer uma prova ou antes de uma apresentação na escola, por exemplo. Questione se alguém já ficou nervoso e o que o nervosismo desencadeou no corpo: palpitações, dores, suor etc. Conduza a conversa de modo que os estudantes percebam que o estado físico e o emocional estão intimamente relacionados.

Peça aos estudantes que considerem esse significado mais amplo de saúde, avaliem se estão saudáveis ou não e o que poderia ser feito para melhorar e promover a saúde. Eles podem pensar em aspectos individuais e coletivos, considerando a classe ou a escola. É interessante que os estudantes percebam que falar sobre seus sentimentos e expor situações que estejam lhes desagradando são atitudes que cooperam para a manutenção da saúde. Nesse sentido, cabe orientá-los a procurar um adulto de confiança, como os pais ou um professor, para contar sobre situações de convívio que lhes causem desconforto.

Permita que os estudantes compartilhem suas vivências, fazendo a mediação da conversa de modo que eles reconheçam que a saúde engloba o bem-estar físico, mental e social e, assim, envolve a relação com as outras pessoas, com o ambiente e com diversos aspectos da vida humana. Os temas 2 e 4 da seção Mergulho no tema ampliam esse assunto.

DEFINIÇÃO DE SAÚDE

Para muitas pessoas, ter saúde está relacionado com o fato de não estar com nenhuma doença. Essa ideia vem do século XVII e considera o corpo uma máquina completa e perfeita, distinta e independente do ambiente. Por essa definição, uma pessoa está com saúde quando seu corpo não está doente e está funcionando adequadamente.

Porém, sabemos que as relações com outras pessoas e com os lugares que frequentamos, a rotina diária e a condição social interferem no nosso modo de vida e, consequentemente, podem interferir no funcionamento do nosso corpo.

Dessa maneira, saúde é mais do que não ter doenças que afetam o corpo. A Organização Mundial da Saúde (OMS) define saúde como “um estado de completo bem-estar físico, mental e social e não somente ausência de afecções e enfermidades”.

A visão da OMS considera diversas dimensões da vida – social, cultural, ecológica, emocional, econômica, religiosa – igualmente relevantes para a promoção da saúde.

Não somos máquinas; somos seres humanos, com sentimentos e emoções. Essa combinação de aspectos individuais e coletivos, associada a outros fatores de diferentes naturezas, como as reações emocionais provocadas pelo enfrentamento de determinadas situações, nos dá uma ideia de como é complexo definir o que é saúde e o que é um modo de vida saudável.

Diversos estudos indicam que manter bons hábitos de higiene, ter uma alimentação equilibrada e praticar atividades físicas ajudam a promover a saúde. Além dessas atitudes, a saúde também é promovida ao manter amizades sinceras, reservar um tempo para fazer algo que dê prazer, relaxar e encarar os desafios diários com pensamentos positivos. Se considerarmos ainda que, para nos sentirmos bem, o ambiente em que vivemos deve ser agradável, é muito importante praticarmos algumas atitudes simples, como ajudar na organização e na limpeza da nossa casa, da escola ou de qualquer outro lugar que costumamos frequentar.

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ATIVIDADE

Organize os estudantes em grupos. Cada grupo deverá contar uma história que fale sobre saúde. Eles podem abordar um aspecto ou vários aspectos da vida em que esse conceito aparece, como saúde física, emocional, ambiental, entre outros, bem como atitudes

Afecção: qualquer alteração capaz de afetar o corpo.

Estudantes resolvendo questões em sala de aula. É importante aprender a lidar com as situações diárias de estresse e saber identificar quando estão comprometendo nosso bem-estar. Essas atitudes promovem nossa saúde.

que promovam a saúde. Os grupos poderão escolher a forma que desejam contar a história: história em quadrinhos, teatro de fantoches, dramatização etc. No dia combinado, os grupos apresentam suas histórias.

Idosos praticando atividades físicas. Ter saúde é mais do que manter o corpo livre de doenças. É estar bem física, mental e emocionalmente.

NOTIFICAÇÃO

A nossa saúde deve ser conquistada e mantida diariamente. Para tanto, precisamos ficar atentos às nossas escolhas e buscar viver de modo harmonioso com o ambiente e com as outras pessoas ao nosso redor. Ter saúde é mais do que não ter doenças.

ATIVIDADES

Crianças passando um tempo com seus pais. Ter boas relações com adultos de confiança também ajuda a promover a saúde.

3. a) Espera-se que os estudantes reconheçam que todas as metas, de forma direta ou indireta, estão relacionadas com a promoção da saúde.

1. Quais hábitos você tem para cuidar de sua saúde?

2. Como você pode ajudar a promover a saúde da comunidade em que vive? Explique.

3. Em 2015, os líderes mundiais estabeleceram 17 metas para um mundo melhor até 2030. Essas metas foram chamadas Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) e estão resumidas na figura a seguir.

permite o desenvolvimento da competência geral 8 e da competência específica 7 de Ciências da Natureza

2. Ao propor que os estudantes ajam pessoal e coletivamente com responsabilidade, flexibilidade, tomando decisões com base em princípios éticos, democráticos e solidários, a atividade permite o desenvolvimento da competência geral 10 e da competência específica 8 de Ciências da Natureza

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável propostos pela Organização das Nações Unidas.

3. c) Resposta pessoal. Incentive a conversa e a troca de ideias entre os estudantes.

a) Quais metas estão relacionadas com a promoção da saúde?

b) Quais metas você acha que serão mais difíceis de serem atingidas no lugar onde você mora?

Resposta

c) Escolha uma meta e reflita sobre como você pode ajudar para que ela seja atingida.

2. Resposta pessoal. É possível, por exemplo, que cada cidadão contribua com a saúde coletiva conservando praças e jardins do bairro, cooperando com a limpeza das ruas e locais públicos e propondo atividades que envolvam toda a comunidade, como aulas comunitárias de ioga, feiras de troca, implantação e manutenção de hortas comunitárias, entre outras. A convivência amigável e pacífica entre os moradores é uma maneira de promover a saúde.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

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Atividades

1. Aproveite a atividade para certificar-se de que os estudantes compreenderam que saúde é mais do que a ausência de doença e está relacionada ao bem-estar físico, mental, social e ambiental. Ao propor que os estudantes se conheçam, apreciem-se e cuidem de sua saúde, a atividade

3. Comente com os estudantes que o conceito de saúde proposto pela OMS enfatiza que a saúde não é de responsabilidade apenas do setor da saúde mas também de outros setores da sociedade. Incentive a conversa e a troca de ideias entre os estudantes. Se possível, acesse a página https://brasil.un.org/pt-br/ sdgs (acesso em: 3 ago. 2022), que traz os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) Proponha uma roda de conversa para que a turma analise cada um dos objetivos e converse sobre eles antes de responder às questões propostas nesta atividade. A atividade solicita que os estudantes argumentem com base em dados e informações confiáveis, exercendo o respeito aos direitos humanos e à consciência socioambiental; assim, ela permite o desenvolvimento da competência geral 7 e da competência específica 5 de Ciências da Natureza . Ao propor que os estudantes avaliem as implicações políticas e socioambientais da Ciência, também é desenvolvida a competência específica 4 de Ciências da Natureza

pessoal. Incentive a conversa e a troca de ideias entre os estudantes.

Resposta pessoal.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Os indicadores de saúde É interessante que os estudantes reconheçam que os indicadores são ferramentas extremamente importantes para análise do estado de saúde da população e tomada de decisões adequadas por parte do poder público. Os dados que compõem os indicadores resultam da coleta periódica de dados por todo o Brasil e também podem ser comparados com dados mundiais em razão de uma padronização na forma de calcular e tratar cada indicador.

Ao apresentar indicadores de saúde e mostrar como essa ferramenta possibilita avaliar o estado de saúde da comunidade, os estudantes desenvolvem a habilidade EF07CI09. Não se trata de realizar cálculos de taxas, mas de analisá-las e conhecer como elas podem ser usadas pelas autoridades competentes.

Taxa de mortalidade infantil

Certifique-se de que os estudantes compreenderam o que significa essa taxa. Ressalte que altas taxas de mortalidade infantil refletem o estado de saúde não apenas dos recém-nascidos mas também das mães, indicando condições de vida precárias e baixo nível de desenvolvimento social e econômico.

De posse desses dados, as autoridades competentes podem tomar atitudes de como melhorar os serviços de atenção primária à saúde, implementar programas de distribuição de renda, incentivar e proporcionar a permanência na escola elevando o nível de escolaridade da população, entre outras medidas que reflitam em melhorias nas condições de vida. Ressalte que o Brasil tem mostrado queda na taxa de mortalidade infantil. Analise com a turma os fatores que estão relacionados com esses números.

OS INDICADORES DE SAÚDE

Para garantir o bem-estar físico, mental e social, é preciso conhecer e analisar informações sobre a realidade local a fim de, se necessário, mudá-la e melhorar a qualidade de vida das pessoas. Essas informações, que são coletadas de maneira criteriosa por meio de metodologias adequadas, constituem os indicadores de saúde

Por meio dos indicadores, é possível analisar o estado de saúde de uma população, identificar, monitorar, avaliar ações e orientar as decisões das autoridades competentes. A análise dos indicadores permite conhecer os fatores que podem colocar em risco a saúde da comunidade e criar medidas para assegurar a qualidade de vida das pessoas.

Os indicadores são dinâmicos e respondem a determinadas situações e contextos culturais e temporais. Por exemplo, atualmente há um esforço das autoridades em alertar a população sobre o risco das doenças não transmissíveis, como hipertensão, doenças cardiovasculares e câncer, por conta da constatação do aumento de mortes por essas enfermidades.

Alguns exemplos de indicadores são a taxa de mortalidade infantil, a cobertura de saneamento básico, a expectativa de vida, entre outros. A seguir, vamos conhecer alguns desses indicadores.

Taxa de mortalidade infantil

A taxa de mortalidade infantil é o número de óbitos de menores de um ano de idade, por mil nascidos vivos, em determinado espaço geográfico, no ano considerado. É um importante indicador de saúde e condições de vida de uma população. Números altos indicam precárias condições de vida e saúde e baixo nível de desenvolvimento social e econômico.

No Brasil, vem-se observando um declínio na taxa de mortalidade infantil. Estudos indicam que essa queda está relacionada com a melhoria nos serviços de atenção primária à saúde, aliados a uma melhoria na distribuição de renda, no nível de escolaridade da mãe e nas condições de habitação e alimentação. Serviços de atenção primária à saúde, como acesso ao pré-natal, orientação sobre o aleitamento materno e acompanha mento do crescimento e desenvolvimento da criança no primeiro ano de vida são fatores que cooperam para a redução da taxa de mortalidade infantil. Conhecer esse indicador permite identificar a causa da mortalidade das crianças e, assim, orientar as medidas de prevenção e controle.

Criança indígena tomando vacina em posto de saúde da Aldeia Bacaval, no Utiariti. Campo Novo do Parecis (MT), 2018.

PARA O PROFESSOR

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• Site: O Brasil em síntese: população. Publicado por: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Disponível em: www.brasilemsintese.ibge.gov.br/.

Acesso em: 3 ago. 2022.

Página do IBGE que traz diversas informações sobre o território, a população, a educação, o trabalho, a habitação, entre outros aspectos, que permitem traçar um panorama nacional.

LUCIANA

NOTIFICAÇÃO

Os indicadores de saúde ajudam a analisar o estado de saúde de uma população. Alta taxa de mortalidade indica precárias condições de vida e de saúde e baixo nível de desenvolvimento social e econômico.

Fonte: BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Boletim Epidemiológico: mortalidade infantil no Brasil. Brasília, DF: MS, 2021. Disponível em: https://www.gov.br/saude/pt-br/ centrais-de-conteudo/publicacoes/boletins/ epidemiologicos/edicoes/2021/boletim_epidemiologico_ svs_37_v2.pdf. Acesso em: 29 jun. 2022.

ATIVIDADE

infantil (por mil NV). Brasil, 1990 a 2019

A taxa de mortalidade infantil (TMI) do Brasil apresentou declínio constante entre 1990 e 2015, ano em que chegou ao seu patamar mais baixo, 13,3 óbitos por mil nascidos vivos (NV).

• Apesar da redução da taxa de mortalidade de maneira geral no país, ainda é possível observar desigualdades entre as regiões brasileiras e até mesmo dentro de uma mesma região. Analise os gráficos a seguir e responda às questões.

a) A região Sul, pois apresenta menor taxa de mortalidade infantil.

b) As regiões Norte e Nordeste.

c) O principal fator é a precariedade nos serviços de saúde. Somado a isso, a baixa renda dificulta o acesso a itens básicos, como alimentação e moradia adequadas.

Fonte: BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Boletim Epidemiológico: mortalidade infantil no Brasil, Brasília, DF: MS, 2021. https://www.gov.br/saude/ptbr/centrais-de-conteudo/publicacoes/ boletins/epidemiologicos/edicoes/2021/ boletim_epidemiologico_svs_37_v2.pdf. Acesso em: 29 jun. 2022.

a) Considerando a taxa de mortalidade infantil, qual região brasileira apresenta melhores condições de saúde e qualidade de vida para a população? Justifique.

b) Quais regiões apresentam taxa de mortalidade infantil acima da média nacional?

c) Pesquise em livros e na internet quais são as possíveis causas das taxas de mortalidade infantil mais altas nas regiões citadas no item anterior.

FORMAÇÃO CONTINUADA

Reduzir a taxa de mortalidade é uma das metas propostas pela Agenda 2030, como mostra o trecho a seguir.

Metas globais

Na Agenda 2030 sobre o Desenvolvimento Sustentável, os Estados-membros se comprometeram em reduzir a taxa de mortalidade materna global para

menos de 70 casos para cada 100 mil recém-nascidos vivos até 2030. Segundo a OMS, com o ritmo de progresso atual, o mundo ficará aquém dessa meta em mais de 1 milhão de óbitos. Quanto aos recém-nascidos, o objetivo é ter menos de 12 casos em cada mil nascimentos.  Em 2018, 121 países já haviam atingido essa meta.

Analise com os estudantes o gráfico da taxa de mortalidade infantil no Brasil de 1990 a 2019. Certifique-se de que reconhecem que houve uma queda acentuada dessa taxa no país. Comente que a taxa de mortalidade infantil no país é de 13,3 em 2019; contudo, esse número pode ser um pouco mais baixo ou um pouco mais alto dependendo da região considerada. Explique que a taxa de mortalidade pode ser calculada para o país e para cada região ou estado, como será visto na atividade proposta mais adiante.

Atividade

Ao solicitar que os estudantes exercitem a curiosidade e recorram à abordagem própria das Ciências, incluindo a reflexão e a análise crítica, a atividade permite o desenvolvimento da competência geral 2 A argumentação também é requerida, cooperando para o desenvolvimento da competência geral 7. Ao solicitar que os estudantes compreendam características relativas ao mundo social e avaliem implicações políticas da Ciência, a atividade também favorece o desenvolvimento das competências específicas 3 e 4 de Ciências da Natureza. Auxilie os estudantes na leitura e interpretação dos gráficos e na pesquisa sugerida no item c. O uso de tecnologias digitais de informação de forma significativa para produzir conhecimentos permite o desenvolvimento da competência geral 5.

Entre os 74 Estados-membros restantes, 53 países precisam acelerar o progresso para cumprir o objetivo.

UNICEF e OMS dizem que taxas de mortalidade materno-infantil nunca foram tão baixas. ONU News , [s l.], 19 set. 2019. Disponível em: https:// news.un.org/pt/story/2019/09/1687532. Acesso em: 3 ago. 2022.

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Cobertura de saneamento básico

O assunto destas páginas coopera para o desenvolvimento da habilidade EF07CI09. É importante que os estudantes compreendam o que é saneamento básico e como os diversos serviços de saneamento estão relacionados com a manutenção da saúde da população. Explique que saneamento básico não está relacionado apenas à coleta de lixo, mas ao acesso à água tratada, ao destino e tratamento adequados do esgoto e a obras que permitem o manejo das águas pluviais, ou seja, aquelas proveniente das chuvas. Certifique-se de que os estudantes compreenderam que esses serviços estão interconectados e se houver precarização de um deles, os outros também ficam prejudicados e a população sofre as consequências. Oriente a leitura do gráfico. É importante que os estudantes percebam que, embora tenha havido melhora no oferecimento de serviços de saneamento básico, ainda há muito por ser feito pelas autoridades no sentido de garantir o acesso a esses serviços a toda a população do país. Esse desafio não é apenas do Brasil, mas de vários países do mundo. O acesso a serviços de saneamento básico de qualidade é essencial para que o mundo alcance o ODS 3: assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar de todos, em todas as faixas etárias. Os materiais sugeridos na seção Para o professor trazem mais informações sobre o assunto.

Cobertura de saneamento básico

A palavra saneamento vem do verbo sanear, que significa “tornar higiênico, remediar, tornar habitável”. As ações de saneamento buscam manter os recursos ambientais em condições adequadas ou recuperá-los, de modo que possam promover o bem-estar físico, mental e social da população.

O saneamento básico inclui o abastecimento de água, o esgotamento sanitário, a limpeza urbana e manejo dos resíduos sólidos e a drenagem e manejo das águas pluviais urbanas. Embora sejam serviços distintos, eles estão intimamente relacionados. Por exemplo, se não houver manejo adequado de resíduos sólidos (lixo), eles podem ser carregados pela água da chuva e contaminar as águas dos rios ou dos lençóis freáticos, o que vai prejudicar a qualidade da água que será oferecida à população.

Os serviços de saneamento têm aumentado ao longo dos últimos anos, mas cerca de 16% da população brasileira ainda não têm acesso a água tratada e 47% não têm acesso à rede de esgoto, como mostra o gráfico ao lado.

A falta ou a precariedade de saneamento básico tem relação direta com a disseminação de uma série de doenças. Veja no quadro a seguir algumas dessas enfermidades.

Saneamento básico no Brasil

Evolução dos serviços de água e esgoto no país (em %)

População com água tratada População com coleta de esgoto Esgoto tratado Perda de água na distribuição

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• Matéria: OMS e UNICEF recomendam sistema global para monitorar acesso universal à água. Publicado por: Nações Unidas Brasil. Disponível em: https:// brasil.un.org/pt-br/126235-oms-e-unicef-recomendam -sistema-global-para-monitorar-acesso-universal-agua.

Matéria trata do acesso à água potável, ao saneamento básico e à higiene como importantes metas a serem atingidas até 2030. Trata também da importância de monitorar a acessibilidade a esses serviços para direcionar ações para onde elas são mais necessárias.

Fonte: VELASCO, Clara. Raio X do saneamento no Brasil: 16% não têm água tratada e 47% não têm acesso à rede de esgoto. G1, [s l.], 24 jun. 2020. Disponível em: https://g1.globo.com/economia/ noticia/2020/06/24/raio-x-do-saneamento-no-brasil-16percent-naotem-agua-tratada-e-47percent-nao-tem-acesso-a-rede-de-esgoto. ghtml. Acesso em: 29 jun. 2022. Gráfico da evolução do saneamento básico no Brasil. Como é possível observar, os serviços de água e esgoto ainda não atingem toda a população.

Esgoto sem tratamento despejado diretamente no riacho Salgadinho, Maceió (AL), 2020. Esse riacho se tornou um grande esgoto a céu aberto, local propício para a disseminação de várias doenças.

• Matéria: Quase 50% dos brasileiros não têm acesso a redes de esgoto, diz MDR. Publicado por: Agência Brasil. Disponível em: https://agenciabrasil. ebc.com.br/geral/noticia/2021-12/quase-50-dos-brasileiros-nao-tem-acesso-redes-de-esgoto-diz-mdr.

Matéria aborda a precariedade do acesso da população ao saneamento básico e traz dados do levantamento feito pelo Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (Snis).

Acessos em: 8 ago. 2022.

Algumas doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado

Forma de transmissão Agente causador Doenças

Geralmente bactérias Diarreia

Bactéria Cólera

Água ou alimentos contaminados

Protozoário Amebíase Giardíase

Vírus Hepatite A

Platelminto Teníase

Nematódeo Ascaridíase

Insetos que têm parte do ciclo de vida na água Vírus Dengue Febre amarela

Protozoário Malária

Contato direto do corpo com a água contaminada

Platelminto Esquistossomose Bactéria Leptospirose Contato direto com solo contaminado Nematódeo Ancilostomose

Fonte: MOURA, Larissa; LANDAU, Elena Charlotte; FERREIRA, Adriana de Melo. Doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado no Brasil. In: MOURA, Larissa; LANDAU, Elena Charlotte (ed.). Variação geográfica do saneamento básico no Brasil em 2010: domicílios urbanos e rurais. Brasília, DF: Embrapa, 2016. p. 189-211. Disponível em: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/1063689/1/GeoSaneamentoCap08.pdf. Acesso em: 29 jun. 2022.

ATIVIDADES

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

1. Observe a charge e responda às perguntas.

NOTIFICAÇÃO

A falta ou a precariedade de saneamento básico está relacionada com a disseminação de doenças.

1. a) O esgoto sem tratamento pode conter diversos agentes causadores de doenças, como vírus, bactérias, protozoários e vermes.

1. b) Porque, embora ele tenha tratado a doença, a fonte de contaminação (o esgoto a céu aberto) continua sem solução. Provavelmente, essa pessoa ficará doente novamente.

CAZO. [Em 5 anos, SUS gasta R$ 1 bi com doenças por falta de saneamento]. Blog do AFTM [S l.], 26 out. 2019.

a) Qual é a relação do esgoto a céu aberto com a transmissão de doenças?

b) Por que o médico diz ao paciente que ele já pode ir e contrair uma doença diferente?

c) A falta ou a precariedade de saneamento básico pode impactar negativamente o sistema de saúde? Explique.

2. Em grupo, pesquisem o agente causador, as formas de transmissão, os principais sintomas e as formas de prevenção das doenças presentes no quadro "Algumas doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado"

1. c) Sim. O tratamento de pessoas por doenças que poderiam ser evitadas com saneamento básico custa muito dinheiro aos serviços públicos de saúde, além da superlotação e a precarização do atendimento.

Ver orientações no Manual do professor. 19

a reflexão e a análise crítica, favorece o desenvolvimento da competência geral 2 Ao propor que os estudantes argumentem com base em dados e informações confiáveis, de forma a promover os direitos humanos e a consciência socioambiental, a atividade ajuda a desenvolver a competência geral 7 e a competência específica 5 de Ciências da Natureza Para tanto, os estudantes devem analisar, compreender e explicar processos relativos ao mundo natural e social, o que favorece o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

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Leia o quadro com os estudantes e explique que a falta de coleta e de destinação adequada dos resíduos, de água e de esgoto tratados, além de manejo adequado das águas pluviais, tem relação com a disseminação de várias doenças. Eles terão a oportunidade de aprender sobre a forma de transmissão dessas doenças na atividade proposta adiante. Contudo, sempre que possível, relembre os estudantes que eles

também podem ajudar a conter a transmissão de algumas doenças, como a dengue.

A relação do saneamento básico com a saúde da população pode ser ampliada e enriquecida com o tema 2 da seção Mergulho no tema

Atividades

1. A atividade trabalha a leitura inferencial e, ao solicitar que os estudantes recorram à abordagem própria das Ciências, incluindo

2. Peça que cada grupo pesquise sobre uma doença. Auxilie os estudantes na pesquisa, se necessário. Marque um dia para que todos possam apresentar suas pesquisas. Explique que a apresentação das informações aos demais grupos poderá ser feita de diferentes maneiras: cartazes, slides, apresentação oral ou outras. O importante é que o material fruto da pesquisa seja disponibilizado aos colegas, de modo que todos, ao final das apresentações, tenham acesso a ele. Uma sugestão é reservar alguns minutos em cada aula para que um ou dois grupos façam a apresentação do seu tema. Dessa forma, a atividade não fica cansativa e pode ser aproveitada pela turma. Ao permitir que os estudantes usem diferentes linguagens para partilhar informações, a atividade permite o trabalho com a competência geral 4 O uso de tecnologias digitais de informação de forma significativa para produzir conhecimentos permite o desenvolvimento da competência geral 5

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Expectativa de vida

A análise desse indicador fornece informações sobre a saúde da população, assim, o assunto destas páginas coopera para o desenvolvimento da habilidade EF07CI09. Certifique-se de que os estudantes compreenderam o que significa essa taxa. Ressalte que baixas taxas de expectativa de vida refletem condições de vida precárias e baixo nível de desenvolvimento social e econômico. Para ajudar os estudantes na compreensão desse indicador de saúde, uma sugestão é exibir o vídeo publicado pelo IBGE Expectativa de vida no Brasil, indicado na seção Mais. O vídeo é curto (4 minutos) e traz informações de como esse indicador é calculado e o que a análise dele revela sobre o estado de saúde da população.

Leia com os estudantes o gráfico da expectativa de vida no Brasil. Conduza a leitura de modo que os estudantes percebam que a expectativa de vida aumentou bastante desde a década de 1940 e que sempre houve uma pequena diferença entre homens e mulheres, pois as mulheres têm expectativa de vida um pouco maior do que os homens. Instigue os estudantes a refletir sobre os fatores que podem ser responsáveis por essa diferença. Aproveite para comentar sobre um estudo recente a respeito da explicação para a menor longevidade dos homens, que costumava ser baseada em fatores comportamentais: eles se colocam mais em situações arriscadas, vão menos ao médico etc. No entanto, alguns cientistas apontam que a explicação é biológica e está relacionada aos cromossomos. Se houver interesse, ouça sobre o assunto no áudio sugerido na seção Para o professor

Expectativa de vida

Expectativa de vida, ou esperança de vida, é o número médio de anos que a população de um local (município, estado ou país) pode viver se as condições da época de seu nascimento forem mantidas. Esse indicador ajuda, por exemplo, a planejar políticas públicas de saúde e a realizar os cálculos da previdência, ou seja, da aposentadoria dos cidadãos.

A expectativa de vida no Brasil estava aumentando nos últimos anos. Estudos indicam que alguns fatores que contribuíram para esse aumento foram a melhoria nos serviços de saúde, a ampliação da cobertura do saneamento básico e o acesso à informação.

Expectativa de vida ao nascer (em anos)

PARA

A expectativa de vida é diferente entre os sexos biológicos: pessoas do sexo feminino costumam apresentar uma expectativa de vida maior do que as do sexo masculino.

Ao longo da história, a expectativa de vida variou de acordo com as condições existentes, diminuindo em épocas de guerras e epidemias, e aumentando de acordo com a elevação da qualidade de vida da população. As campanhas nacionais de vacinação instituídas na década de 1960 e a criação do SUS na década de 1980 ajudaram a melhorar a qualidade de vida dos brasileiros, aumentando a expectativa de vida.

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O PROFESSOR

• Áudio: Por que mulheres vivem mais do que os homens? Publicado por: Jornal da USP. Disponível em: https://jornal.usp.br/radio-usp/por-que-as-mu lheres-vivem-mais-do-que-os-homens/. Acesso em: 8 ago. 2022.

Homem Mulher

Fonte: IBGE. Tábua completa de mortalidade para o Brasil – 2019: breve análise da evolução da mortalidade no Brasil. Rio de Janeiro: IBGE, 2020. p. 8. Disponível em: https://biblioteca.ibge.gov.br/ visualizacao/periodicos/3097/tcmb_2019.pdf. Acesso em: 29 jun. 2022.

Idosos praticando caminhada próximo ao Museu do Olho, Curitiba (PR), 2015. O aumento da expectativa de vida mostra que a população brasileira está envelhecendo.

A pandemia da covid 19, por outro lado, fez com que a expectativa de vida no Brasil diminuísse cerca de 4,4 anos, passando de 76,8 de antes da pandemia para 72,2 anos em 2022.

A redução da expectativa de vida durante a pandemia está relacionada às mortes causadas pela covid­19 e à sobrecarga dos hospitais. O impacto variou entre as regiões do Brasil.

ATIVIDADE

• Analise o mapa.

a) Qual é o estado brasileiro com a maior expectativa de vida em 2019? Santa Catarina.

b) Qual é o estado brasileiro com menor expectativa de vida em 2019? Maranhão.

c) De acordo com o mapa, qual é a expectativa de vida no estado onde você vive? Ele está abaixo ou acima da média nacional?

Ver orientações no Manual do professor.

NOTIFICAÇÃO

d) Que fatores podem influenciar a expectativa de vida? Resposta pessoal. Serviços de saúde, cobertura de saneamento básico, distribuição de renda, condições de moradia e alimentação, entre outros. Os estudantes ainda podem citar as condições de guerra e epidemias.

Fonte: IBGE. Tábua completa de mortalidade para o Brasil – 2019: breve análise da evolução da mortalidade no Brasil. Rio de Janeiro: IBGE, 2020. p. 13. Disponível em: https://biblioteca.ibge.gov.br/ visualizacao/periodicos/3097/tcmb_2019.pdf.

Acesso em: 29 jun. 2022.

ATIVIDADE

Proponha uma pesquisa para os estudantes conhecerem mais sobre o SUS. Peça a eles que pesquisem quando esse programa de saúde foi instituído, quais são os serviços oferecidos e quem tem direito a eles. No dia combinado, promova uma roda de conversa para que os estudantes compartilhem as informações pesquisadas.

Reforce os fatores que estão relacionados com o aumento da expectativa de vida no Brasil ao longo dos anos. Comente sobre as políticas públicas que podem estar relacionadas com esses números. O Programa Nacional de Imunizações, por exemplo, é um dos melhores do mundo. Por meio desse programa, são oferecidas 20 vacinas de forma gratuita à população. Outro ganho para a saúde foi o Sistema Único de Saúde (SUS), que oferece a todo cidadão brasileiro acesso integral, universal e gratuito a serviços de saúde. As políticas públicas precisam de melhorias, e os indicadores de saúde são ferramentas que fornecem dados e permitem a análise de qual setor precisa de mais atenção das autoridades competentes.

Atividade

Comente que a expectativa de vida, assim como a taxa de mortalidade e outros indicadores, pode ser diferente entre os estados de um mesmo país e até mesmo entre os municípios de um mesmo estado. Ajude os estudantes na leitura do mapa e analise com eles qual é a expectativa de vida no estado onde vivem. Recorde com a turma os fatores que podem influenciar a expectativa de vida.

Quanto mais alto o indicador “expectativa de vida”, melhores são as condições de saúde e qualidade de vida de uma localidade.

JOÃO PRUDENTE/PULSAR IMAGENS

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

O corpo e as doenças transmissíveis

Uma forma de iniciar é reproduzindo a música “O Pulso”, da banda brasileira de rock Titãs (álbum Õ Blésq Blom, 1989). Por meio da canção, os estudantes podem começar a formar a ideia de que há muitas doenças que podem nos afetar, no entanto, nós não ficamos doentes o tempo todo. O texto da seção Formação continuada ajuda a compreender como o nosso corpo se protege, já que estamos em contato contínuo com agentes causadores de doenças. Essas informações podem ser úteis nas conversas em sala de aula.

É importante que os estudantes reconheçam que o corpo conta com várias formas de defesa. Algumas delas são inespecíficas e não se dirigem a um tipo específico de invasor. Outras são específicas e são essas formas de defesa que agem por meio dos anticorpos.

O CORPO E AS DOENÇAS TRANSMISSÍVEIS

Embora ter saúde seja mais do que não ter doenças, é preciso saber como elas aparecem e aprender como evitá-las. Agentes causadores de doenças estão em toda parte: no ar, no solo, na água e até mesmo no nosso corpo.

Estamos em permanente contato com uma grande quantidade de bactérias, vírus, fungos e outros agentes que podem nos causar doenças, mas nem por isso ficamos doentes o tempo todo. Isso acontece porque, na maior parte do tempo, nosso corpo é capaz de se defender de agentes infecciosos.

Algumas dessas defesas já estão presentes desde o nascimento e, por isso, são chamadas defesas inatas. A primeira linha de defesa do nosso corpo inclui a pele e as mucosas, que formam uma barreira física contra a entrada de agentes biológicos e químicos estranhos ao organismo. Caso essa barreira seja rompida e agentes estranhos consigam penetrar no corpo, entram em ação células presentes no sangue, que constituem a segunda linha de defesa.

Algumas células, como os leucócitos, são células de defesa presentes em tecidos específicos e no sangue. Ao sinal de que algum agente estranho penetrou no organismo, essas células podem se dirigir ao local da ameaça por meio da circulação sanguínea. Há tipos de leucócitos, como os macrófagos, que conseguem sair dos vasos sanguíneos e cercar o agente estranho, englobando-o, para neutralizar o perigo.

Mucosas: tecidos que revestem as cavidades do corpo que estão em contato direto ou indireto com o meio externo, como a mucosa que reveste a parte de dentro da boca.

Leucócitos que englobam partículas estranhas.

Microrganismo

Elaborado com base em: TORTORA, Gerard Joseph; GRABOWSKI, Sandra Reynolds. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. p. 429.

Esquema de defesa do corpo feita por certos tipos de leucócito. Essas células saem do vaso sanguíneo e atacam microrganismos que penetram no corpo após romperem a barreira da pele.

FORMAÇÃO CONTINUADA

A manutenção da homeostase no corpo exige um combate contínuo contra os agentes danosos do nosso ambiente. [...] A superfície do corpo também suporta cortes e pancadas, exposição aos raios ultravioleta da luz solar, toxinas químicas e queimaduras leves com um arsenal de defesas. [...]

A resistência é a capacidade para usar nossas defesas corporais para evitar os

danos ou doenças. Os dois tipos de resistência são (1) a resistência inespecífica ou defesas inatas e (2) a resistência específica ou imunidade. A resistência inespecífica ou defesas inatas estão presentes ao nascimento e incluem os mecanismos que propiciam a proteção imediata, porém geral contra a invasão de um grande espectro de patógenos. As barreiras mecânicas e

Barreira da pele rompida

Vaso sanguíneo

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Por vezes, a defesa inata não é suficiente para proteger o organismo. Nesses casos, outro tipo de leucócito entra em ação, produzindo anticorpos, que são proteínas produzidas pelo corpo que são capazes de neutralizar e destruir tipos específicos de antígeno. Antígeno é qualquer substância, como alimentos, remédios, pólen, ou microrganismos estranhos ao corpo, que possa motivar a produção de anticorpos. Cada anticorpo se liga especificamente a um tipo de antígeno.

A

B

Anticorpos Anticorpos Microrganismo invasor

Microrganismo invasor

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

A ação do sistema imunitário é bastante complexa e foi apresentada nestas páginas de maneira resumida e simplificada, considerando a faixa etária dos estudantes. Nesse momento, é suficiente que eles saibam que no sangue há células (os leucócitos) capazes de combater agentes estranhos ao organismo e que certos tipos de leucócitos (linfócitos B) são estimulados a produzir substâncias (os anticorpos) após entrar em contato com os antígenos. Cada antígeno induz a produção de um tipo específico de anticorpo.

Atividades

Em casos de resposta imune que dependa de anticorpos, a reação do organismo não é instantânea porque a velocidade de produção dessas substâncias pode variar de acordo com as características do agente causador da doença e com as condições de saúde da pessoa.

Em alguns casos, uma resposta eficiente pode levar dias e a pessoa pode apresentar vários sintomas da doença até ficar curada. Porém, depois de curada, alguns anticorpos e células produtoras de anticorpos atuarão como “memória” do agente causador da doença e estarão prontos para entrar em ação e reagir rapidamente caso o mesmo agente causador entre outra vez no corpo. Em alguns casos, essa memória permanece no organismo pelo resto da vida. É por isso que algumas doenças só acometem a pessoa uma vez na vida.

ATIVIDADES

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

NOTIFICAÇÃO

O corpo tem mecanismos que impedem a entrada de agentes causadores de doença. Quando esses mecanismos não são suficientes, ficamos doentes.

1. Qual é a primeira linha de defesa do nosso corpo contra agentes causadores de doenças? A pele e as mucosas.

2. O que são antígenos e anticorpos?

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químicas da pele e das túnicas mucosas fornecem a primeira linha de defesa na resistência inespecífica. A acidez do suco gástrico no estômago, por exemplo, mata muitas bactérias presentes nos alimentos. A resistência específica ou imunidade desenvolve-se em resposta ao contato com um invasor específico. Diferentemente da

resistência inespecífica, a resistência específica é uma resposta tardia e envolve a ativação de linfócitos específicos (células B e células T), que podem combater um invasor específico. [...].

TORTORA, Gerard. J.; GRABOWSKI, Sandra R. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. p. 426.

1. Comente sobre a importância da higiene para a prevenção de certas doenças. Esse assunto é abordado no tema 3 da seção Mergulho no tema , a qual possibilita conhecer um pouco da história da Ciência e da descoberta de que microrganismos causadores de doenças podem estar presentes na sujeira.

2. Certifique-se de que os estudantes compreenderam o que são antígenos e anticorpos. É importante que eles saibam o que são e como agem os anticorpos para compreender a importância e o modo de ação das vacinas e dos soros.

• Livro: Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. Gerard J. Tortora; Sandra R. Reynolds. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. Livro de referência para o estudo de assuntos relacionados ao corpo humano.

23

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Vacinas

Estas páginas dão subsídios para que os estudantes possam argumentar sobre a importância da vacinação para a saúde da população, cooperando com o desenvolvimento da habilidade

EF07CI10

Para desenvolver a competência específica 1 de Ciências da Natureza, ao falar sobre as vacinas, contextualize o assunto citando fatos da história para que os estudantes percebam que o conhecimento científico é construído ao longo do tempo. Também é importante que eles tenham uma ideia de como era a sociedade na época em que os fatos aconteceram.

A vacina antivariólica é a primeira de que se tem registros. Comente que a varíola é uma doença altamente contagiosa, causada por vírus e que acometia as pessoas no passado. Atualmente, essa doença é considerada erradicada do planeta, sendo o último caso diagnosticado em 1977, na Somália, África. É possível que os estudantes comentem sobre a chamada “varíola dos macacos”. Esclareça que se trata de um vírus da mesma família.

A varíola é uma doença muito antiga que afetou a humanidade de forma significativa. Múmias, como a de Ramsés V, que data de 1157 a.C., apresentam sinais típicos da varíola. Esse vírus foi trazido para o continente americano pelos europeus e foi responsável pela morte de grande parte da população indígena brasileira. Estima-se que a varíola tenha matado mais que a peste negra, a tuberculose e a aids. A varíola não tem cura nem tratamento. Por isso, a descoberta da vacina foi tão importante.

Comente que a vacinação é uma maneira de cuidado individual

Vacinas

O desenvolvimento das vacinas representou um grande avanço para a Medicina e para a saúde pública. Os cientistas descobriram que é possível preparar o organismo para que ele possa reagir com mais rapidez e eficiência ao entrar em contato com certos agentes causadores de doenças.

Geralmente, as vacinas são compostas por patógenos mortos ou atenuados (enfraquecidos). Dessa maneira, não são capazes de causar a doença, mas sua presença estimula o organismo a produzir uma resposta primária dos anticorpos e, assim, induzem à formação de células de memória. Caso o organismo entre em contato com o agente causador da doença para o qual já recebeu a vacina, ocorrerá a resposta secundária das células de memória de maneira mais rápida e eficiente, destruindo os invasores e impedindo o avanço da doença.

Patógenos: agentes causadores de doenças.

Respostas do organismo às exposições de um mesmo agente causador de doença

Resposta do organismo após a primeira e a segunda exposição ao mesmo antígeno. Note que, após o segundo contato, a resposta é mais rápida e intensa.

No século XVIII, Edward Jenner (1749-1823), médico britânico, desenvolveu a vacina antivariólica, a primeira de que se tem registro. A varíola era uma doença que acometia muitas pessoas na época, causando inúmeras feridas no corpo do doente e levando muitos deles à morte.

Jenner observou que as pessoas e o gado eram afetados por doenças semelhantes e que pessoas que ordenhavam vacas com cowpox (tipo de varíola que acometia o gado) adquiriam resistência à varíola humana. Entre as suas inúmeras experiências, em maio de 1796, Jenner extraiu o pus da ferida da mão de uma ordenhadora que havia contraído a varíola bovina e o inoculou em um menino saudável, James Phipps, de oito anos.

que interfere na saúde coletiva, já que impede a propagação de inúmeras doenças entre as pessoas.

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Pergunte se os estudantes já ouviram falar do movimento antivacina. Proponha uma conversa sobre o assunto, permitindo que eles expressem livremente suas opiniões. As atividades propostas na seção Vamos verificar e no tema 1 da seção Mergulho no tema permitem ampliar e enriquecer esse assunto.

ATIVIDADE

Proponha aos estudantes que pesquisem sobre o calendário nacional de vacinação e comparem as informações com as anotações que constam na carteira de vacinação de cada um. Ressalte que há vacinas obrigatórias, como a BCG, e as não obrigatórias, como a da gripe, e que há um calendário específico de vacinação para os povos indígenas.

Elaborado com base em: TORTORA, Gerard Joseph; GRABOWSKI, Sandra Reynolds. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. p. 440.

O menino contraiu a forma branda da doença e logo ficou curado. Meses depois, Jenner inoculou no mesmo menino o líquido extraído de uma ferida de varíola humana. James não contraiu a doença, o que significava que estava imune à varíola.

Os experimentos de Jenner, no entanto, não foram reconhecidos pela comunidade médica da época. Apenas muitos anos depois, a vacinação foi adotada na prevenção de doenças.

Mesmo assim, no início, os benefícios da vacinação não eram do conhecimento de todos e a técnica causava muito medo na população, que temia contrair a doença e morrer. O medo era tão grande que a primeira campanha de vacinação no Brasil, realizada pelo médico Oswaldo Cruz (1872-1917), em 1904, foi feita de modo violento e obrigatório. As pessoas eram vacinadas à força, o que levou ao acontecimento histórico conhecido como Revolta da Vacina

Atualmente, há um calendário nacional de vacinação e as pessoas se dirigem espontaneamente aos postos de saúde para tomar diversas vacinas oferecidas pelos órgãos competentes.

Depois que a vacinação foi adotada no país, algumas doenças foram erradicadas, ou seja, deixaram de existir na população, como a varíola e a poliomielite (conhecida por paralisia infantil). Outras doenças são mantidas sob controle, como o sarampo, a tuberculose e a rubéola.

NOTIFICAÇÃO

As vacinas induzem a produção de anticorpos pelo organismo.

PALAVRA-CHAVE

Proponha uma conversa sobre a importância da vacinação, o risco da volta de algumas doenças que já são consideradas erradicadas no Brasil, a possibilidade do aumento da mortalidade infantil por conta da não vacinação, o direito do cidadão à vacina gratuita nos postos de saúde, a obrigação de vacinar as crianças e a previsão de aplicação de penalidades para quem não o fizer, entre outros tópicos que julgar oportuno.

A palavra vacina vem do latim e significa “de vaca” por conta dos experimentos de Jenner. MÉLINGUE, Gaston. [Edward Jenner vacinando James Phipps, um garoto de oito anos, em 14 de maio, 1796]. 1879. Litografia.

É preciso enfatizar que algumas doenças podem estar erradicadas em um país ou localidade, mas ainda afetar a população de outros lugares.

Por isso, é importante estar com a vacinação em dia e alerta para os meios de prevenção, caso visite esses locais. Comente que, em alguns casos, as autoridades só permitem a entrada em algumas cidades ou países se o viajante comprovar estar imunizado para determinadas doenças.

Idosa sendo vacinada, em São Paulo (SP), 2013. A vacinação impede a disseminação de várias doenças.

Quando uma doença se espalha rapidamente e atinge grande número de pessoas em uma região, fala-se em epidemia: epi é um prefixo grego que significa “sobre”, e demos, “povo”. Quando a doença se espalha por muitos lugares do planeta, em um intervalo relativamente curto de tempo, afetando muitas pessoas, fala-se em pandemia: pan é um prefixo grego que significa “todo”. Quando a doença persiste por vários anos em uma região e afeta um número relativamente grande de pessoas, fala-se em endemia: en é um prefixo grego que significa “dentro”.

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PARA O ESTUDANTE

• Vídeo: O que é uma epidemia. Publicado por: Canal USP. Vídeo (4min46s). Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=do9-cWWjzQg.

Acesso em: 8 ago. 2022.

Nesse vídeo, o pesquisador Amaury Dal Fabbro explica as principais diferenças entre epidemia e pandemia.

27/08/22 18:00

Ao trabalhar com o boxe Palavra-chave, explore os termos e cite episódios para que os estudantes classifiquem como epidemia, endemia ou pandemia. Nos meses de verão, no Brasil, é comum haver aumento dos casos de dengue, caracterizando uma epidemia. A aids, durante a década de 1980, foi uma endemia em vários países da África. A transmissão da gripe suína, em 2009, foi considerada uma pandemia, pois afetou populações de vários continentes. A covid-19 é uma doença viral que afetou o mundo todo, sendo, portanto, uma pandemia. No vídeo sugerido na seção Para o estudante, o pesquisador Amaury Dal Fabbro explica as principais diferenças entre esses termos.

ALEXAN SARIMAGENS

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

A pandemia de covid-19 e a corrida por vacinas

A pandemia de covid-19 impactou a vida de muitas pessoas. Pergunte aos estudantes o que eles se lembram do início da pandemia. É provável que alguns se lembrem da interrupção das aulas, do fechamento dos comércios, da obrigatoriedade de ficar em casa. Nessa época, somente os serviços essenciais tinham a permissão de continuar funcionando. Muitas pessoas que trabalhavam no comércio informal perderam o emprego, outras que trabalhavam em escritórios começaram a trabalhar em home office. Casos graves da doença ocasionaram muitas internações e o número de óbitos diários era alto.

Essa doença teve o primeiro caso na China e se espalhou pelo mundo. Aproveite para conversar sobre os fatores que favorecem a disseminação de doenças, como o fácil trânsito de pessoas e mercadorias pelo mundo e a urbanização, que contribui para o aglomeramento de pessoas em centros urbanos. Especialistas também apontam o desmatamento e a destruição dos ambientes naturais como fatores que favorecem o contato dos seres humanos com patógenos até então restritos ao ambiente de florestas.

Cientistas do mundo todo travaram uma corrida contra o tempo para desenvolver vacinas contra a covid-19. Ressalte a importância da vacinação para o controle da doença e a retomada da rotina nos vários lugares do mundo.

Aproveite para falar sobre os impactos da covid-19 no ambiente. Com a diminuição da circulação de pessoas, houve queda também na circulação de veículos; isso

A pandemia de covid-19 e a corrida por vacinas

No final de 2019, a OMS foi alertada sobre vários casos de uma nova doença respiratória que estava afetando os moradores de Wuhan, província chinesa. Alguns dias depois, o agente causador da doença foi identificado como sendo um novo tipo de coronavírus. Essa variante do vírus nunca tinha infectado seres humanos antes.

Não demorou para que a doença se alastrasse para outras localidades da China e tivesse o primeiro caso confirmado fora do continente asiático. Em 30 de janeiro de 2020, a OMS declarou o surto do novo coronavírus como Emergência de Saúde Pública de Importância Internacional.

O vírus recebeu o nome de SARS-CoV-2 e a doença causada por ele, covid-19. Em 11 de março de 2020, a OMS declarou a covid-19 uma pandemia.

Como era uma doença nova, os postos de saúde e os hospitais não estavam preparados para atender tantos doentes de uma só vez. Sem tratamento específico e sem vacinas, a covid-19 ocasionou muitas mortes. Até 14 de agosto de 2022, tinham sido confirmadas mais de 6 milhões e 400 mil mortes pela doença no mundo. No Brasil, desde o começo da pandemia até 14 de agosto de 2022, as mortes por covid-19 somavam mais de 681 mil óbitos.

CRISTIANMOGA/SHUTTERSTOCKCOM

O distanciamento social e o uso de máscara facial foram as recomendações para conter o avanço da doença e, assim, aliviar os postos de saúde e os hospitais, dando oportunidade de atendimento aos pacientes com casos mais sérios da doença.

Foram instituídas medidas de isolamento social. As aulas foram suspensas e os comércios foram fechados. Apenas os serviços considerados essenciais, como farmácias e supermercados, podiam funcionar, mas com horário reduzido e com todas as medidas de segurança, como controle do número de pessoas dentro dos estabelecimentos e o uso de álcool em gel para higienização das mãos.

Enquanto a doença se espalhava pelo mundo e as pessoas se isolavam para evitar o contágio, os pesquisadores trabalhavam ininterruptamente para tentar conhecer o vírus e buscar uma maneira de conter a pandemia. Cientistas do Brasil e do mundo todo voltaram sua atenção e seu trabalho para o novo coronavírus.

Rua da Consolação, em São Paulo (SP), em abril de 2020. Essa via costuma ficar congestionada todos os dias da semana, mas, no início da pandemia de covid-19, ficou vazia, pois os comércios da cidade estavam fechados e as pessoas foram orientadas a não sair de suas casas.

reduziu a emissão de gases poluentes. Por outro lado, o descarte inadequado de máscaras e luvas passou a ser um novo problema ambiental. Nesse momento, proponha uma conversa sobre como deve ser o descarte adequado das máscaras.

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Na seção Para o professor, há indicação de um site com informações que podem ser úteis para essa conversa em sala de aula.

• Site: Máscaras: é importante usar e saber como descartar. Publicado por: Akatu. Disponível em: https://akatu.org.br/mascaras-como-descartar/. Acesso em: 8 ago. 2022.

Essa página traz informações sobre o tipo ideal de máscara, formas de uso, higienização e descarte adequados.

Representação feita por computador do SARS-CoV-2.

PARA O PROFESSOR

Atualmente, já se sabe que a covid-19 é uma doença infecciosa causada pelo coronavírus SARS-CoV-2 e tem como principais sintomas febre, cansaço e tosse seca. Algumas pessoas também podem apresentar perda de paladar ou olfato, dor de garganta, dor de cabeça, dores nos músculos e nas articulações, náusea, vômito, diarreia, calafrios ou tonturas. O vírus pode se propagar de pessoa para pessoa por meio de gotículas do nariz ou da boca que se espalham quando alguém doente tosse ou espirra. Uma pessoa também pode se infectar quando toca em objetos contaminados e leva a mão à boca, aos olhos ou ao nariz. Por isso a orientação de higienizar as mãos com frequência.

Muitos cientistas de diversos laboratórios em todo o mundo se apressaram para criar uma vacina contra a doença e os primeiros imunizantes ficaram prontos em meados de 2020. No Brasil, a vacinação contra a covid-19 começou no dia 17 de janeiro de 2021. Aos poucos e obedecendo a uma lista de grupos prioritários, a população do Brasil e do mundo foi sendo vacinada.

A vacinação, o distanciamento social, o uso de máscara facial e a higiene das mãos foram ações imprescindíveis para que a pandemia começasse a ser controlada. Em 2022, depois de um longo período com atividades feitas apenas pelo computador, os estudantes puderam voltar às aulas presenciais.

A pandemia agravou problemas que já existiam, como a desigualdade social e a deficiência dos serviços de saúde pública.

ATIVIDADE

• Leia a tirinha e faça o que se pede.

NOTIFICAÇÃO

A vacinação ajudou a conter a pandemia de covid-19.

Enfermeira de São Paulo é a primeira pessoa a ser vacinada contra covid-19 no país.

São Paulo (SP), 17 jan. 2021.

a) Para se prevenir da contaminação pelo novo coronavírus. A quarentena também tinha por objetivo reduzir a circulação do vírus.

BECK, Alexandre. [Será que ainda precisa quarentena?]

Diário de Santa Maria, Santa Maria, 2020.

a) Por que a população teve que fazer quarentena e se isolar em casa durante a pandemia de covid-19?

b) O que você se lembra desse período? Escreva um texto contando sobre sua experiência durante a pandemia de covid-19. Resposta pessoal.

Atividade

Comente que o período de isolamento e distanciamento social imposto pela pandemia de covid-19 foi chamado de quarentena, embora ele tenha durado bem mais do que 40 dias. Aproveite para explicar que, após o resultado positivo para covid-19, o doente tem que ficar em

isolamento por 10 dias, evitando ao máximo o contato com outras pessoas para evitar a transmissão da doença. Atualmente, há testes que podem constatar se o vírus continua ou não no organismo do doente, sendo mais um recurso que ajuda a controlar a propagação da doença.

Em janeiro de 2021, começou a vacinação contra a covid-19. Esse feito foi comemorado por muitas pessoas, embora algumas ainda tivessem dúvidas sobre a eficácia da vacina. Pergunte aos estudantes se eles se lembram de comentários contrários à vacinação e quais eram os argumentos usados pelas pessoas que não acreditavam na vacina contra a covid-19. É provável que alguns estudantes citem a rapidez com que a vacina contra a covid-19 foi produzida. Nesse caso, aproveite para desfazer alguns equívocos. Explique que a produção da vacina não começou no início da pandemia. Cientistas trabalhavam desde 2003 na produção de uma vacina contra outro coronavírus. Então, parte do trabalho já estava em desenvolvimento e os pesquisadores puderam adaptar o que eles já tinham para combater o novo vírus SARS-CoV-2. Ressalte a importância da informação para tomar atitudes alinhadas à preservação da saúde e comente sobre a participação de cientistas brasileiras para o sequenciamento do genoma do vírus, o que ajudou na produção de vacinas. Esse assunto pode ser ampliado com o texto sugerido na seção Assim se faz Ciência

Peça aos estudantes que citem as formas de prevenção da covid-19. Ressalte que algumas dessas medidas preventivas também servem para conter a transmissão de outras doenças virais, como gripes e resfriados. A higiene correta das mãos é eficiente no combate a várias enfermidades e esse assunto pode ser ampliado e enriquecido com o tema 3 da seção Mergulho no tema.

EDUARDO ANIZELLI/FOLHAPRESS

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Soros

Explore com os estudantes o esquema que mostra a produção de um soro. Nesse momento, é possível comentar sobre um pesquisador que cooperou muito para a saúde da população brasileira: Vital Brazil (18651950). Foi ele quem liderou as pesquisas para a produção de soros e fabricou o primeiro soro antiofídico no país, em 1898. Ele foi responsável pela criação do Instituto Butantan (fundado oficialmente em 1901, em São Paulo) e do Instituto Vital Brazil (fundado em 1919, em Niterói, Rio de Janeiro). Essas instituições são referências, ainda hoje, na formação de pesquisadores, na produção de medicamentos e na divulgação e popularização do conhecimento científico no país. Dependendo da região onde a escola se localiza, avalie a possibilidade de visitação a uma dessas instituições.

Vital Brazil também participou ativamente das campanhas de imunização que aconteceram no país no início dos anos de 1900. Se julgar oportuno, proponha aos estudantes que façam uma pesquisa para conhecer mais sobre esse médico sanitarista brasileiro, reconhecido internacionalmente.

Soros

Os soros são preparações feitas para serem introduzidas no organismo para ajudá-lo a combater substâncias estranhas ou agentes causadores de doenças. Ele é produzido com o sangue de algum animal de grande porte, como o cavalo, que é vacinado previamente contra algum antígeno.

Parte do sangue do animal é extraída e processada em laboratório e dela são isolados os anticorpos de interesse. Logo, os soros já contêm os anticorpos prontos.

Elaborado com base em: COMO É produzido o soro contra o veneno das cobras? Instituto Butantan. São Paulo, 19 mar. 2021. Disponível em: https://butantan.gov.br/bubutantan/como-e-produzido -o-soro-contra-o-veneno-das-cobras. Acesso em: 29 jun. 2022. Esquema da produção de um soro.

PARA O ESTUDANTE

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• Vídeo: A produção do soro no Instituto Butantan. Publicado por: Canal Butantan. Vídeo (2min57s). Disponível em: https://www.youtube.com/watch?

v=n0YAn-FvgTI.

Vídeo que mostra a fábrica do Instituto Butantan onde são produzidos os soros contra o veneno de animais peçonhentos e contra toxinas como a botulínica.

• Vídeo: Um cientista, uma história – Vital Brazil Publicado por: Canal Futura. Vídeo (5min). Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=fZwoVLXH-m8. Vídeo que aborda a vida de Vital Brazil, médico, cientista e imunologista, que descobriu a especificidade dos soros.

Acessos em: 8 ago. 2022.

27/08/22 18:00

Extração da peçonha (antígeno) de serpentes, aranhas e escorpiões.

Aguarda-se o tempo necessário para que o animal produza os anticorpos. O antígeno é injetado no animal.

Certa quantidade de sangue é retirada do animal.

Após testes de controle, obtém-se o produto final – o soro. O processo todo leva, em média, 70 dias.

As duas frações que compõem o sangue (plasma e componentes celulares) são separadas.

O plasma é processado.

A fração líquida (plasma) que contém os anticorpos é processada. A fração com os componentes celulares é devolvida ao animal.

Antígeno liofilizado (desidratado).

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

A aplicação de soro em um paciente é recomendada quando o agente causador da doença ou a substância estranha ao organismo tem de ser combatida de modo rápido, já que os danos causados são quase que imediatos. Apesar de o corpo ter capacidade de produzir os próprios anticorpos, essa produção não ocorreria no tempo adequado para combater a substância estranha ao organismo ou o agente.

Por exemplo, quando uma pessoa é picada por uma serpente peçonhenta, é dado o soro antiofídico. Ela precisa receber urgentemente um soro com anticorpos específicos contra a peçonha da serpente, correndo risco de ter membros amputados ou perder a vida caso a peçonha não seja neutralizada com rapidez.

Como os soros são preparações feitas com anticorpos, eles também são específicos para cada situação. Quando alguém é picado por uma serpente peçonhenta, por exemplo, é importante saber qual espécie de serpente causou o acidente para a aplicação do soro correto.

Diferentemente das vacinas, os soros não induzem à produção de células de memória. Sendo assim, se uma pessoa for picada pela segunda vez por uma serpente peçonhenta, ela deve tomar o soro antiofídico novamente.

NOTIFICAÇÃO

ATIVIDADES

anticorpos prontos.

1. Leia as afirmações. No caderno, classifique cada uma escrevendo V para aquelas que se referem às vacinas e S para as que se referem aos soros.

a) Estimulam a formação de células de memória.

Vacinas: a, b, e, g. Soros: c, d, f, h

b) São preparações feitas com antígenos mortos ou atenuados.

c) São preparações feitas com anticorpos já prontos.

d) Não estimulam a formação de células de memória.

e) Podem produzir defesa permanente ou por muitos anos contra uma doença.

f) Não produzem defesa permanente contra uma doença.

g) Atuam na prevenção de doenças.

h) Atuam no combate a substâncias já instaladas no corpo do paciente.

2. A fabricação de soros e de vacinas pode ser considerada um avanço tecnológico? Explique.

Espera-se que os estudantes respondam que sim, uma vez que tecnologia se refere à técnica ou ao conjunto de técnicas que possibilita ao ser humano interferir no ambiente natural. Geralmente, a tecnologia é empregada para trazer melhorias à qualidade de vida das pessoas.

ATIVIDADE

texto. Se julgar oportuno, eles podem fazer uma apresentação para as outras turmas da escola, alertando sobre acidentes com animais peçonhentos, principalmente se a escola se localizar em áreas de risco.

É importante que os estudantes reconheçam as diferenças entre soro e vacina. Compare o modo como essas preparações são feitas, como agem no organismo e em quais situações cada uma delas é recomendada. Saliente que os soros são preparações específicas e por esse motivo é importante saber qual foi o animal causador do acidente. Explique que há diferentes soros, cada um é específico contra o veneno de um animal. Caso alguém seja picado por uma serpente, é preciso saber a espécie para receber o soro correto. O mesmo serve para picadas de escorpião. Dependendo da serpente, o soro antiofídico deve ser administrado dentro de 30 minutos. Em caso de picada de escorpião, a administração do soro antiescorpiônico também deve ser feita o mais rápido possível, pois o veneno pode matar em menos de 24 horas, principalmente se a vítima for uma criança.

Atividades

As atividades contribuem para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza, ao solicitar que os estudantes analisem e expliquem fenômenos e processos relativos ao mundo natural, com base nos conhecimentos das Ciências da Natureza.

1. Uma sugestão é apresentar a correção da atividade como um quadro na lousa para consolidar as diferenças entre vacinas e soros.

2. A conversa sobre avanços tecnológicos relacionados à fabricação de soros e vacinas pode ser o ponto de partida para a apresentação da seção Assim se faz Ciência

Os soros são preparações com

O soro contra o veneno da cascavel (Crotalus durissus) é chamado de soro anticrotálico.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Assim se faz Ciência

Qual a importância de sequenciar o genoma do coronavírus

Disponibilize alguns minutos para que os estudantes leiam o texto. Oriente-os a buscar os termos desconhecidos no dicionário. Pergunte o que eles entenderam do texto. Um estudante pode complementar a fala do colega. Essa dinâmica permite avaliar se compreenderam o texto lido.

Retome com a turma o que já foi estudado sobre a covid-19 e o novo coronavírus. Relembre a importância da vacinação da população para conter o avanço da doença. Ressalte que o trabalho das cientistas brasileiras foi muito importante, pois decifrar o genoma viral permitiu conhecer o SARS-CoV-2 e possibilitou que epidemiologistas, virologistas e especialistas em saúde pública desenvolvessem vacinas eficazes contra o novo coronavírus.

Aproveite a atividade proposta para falar sobre a presença de mulheres na Ciência. Comente que, ainda hoje, em pleno século XXI, as mulheres enfrentam preconceito e falta de incentivo para ocupar espaços nas carreiras científicas.

De acordo com o CNPq, as mulheres constituem 43,7% dos pesquisadores científicos no Brasil e 30% se considerarmos o mundo todo. Contudo, quando o assunto é ocupar cargos de liderança em pesquisas científicas, esse número cai bastante. Menos de 10% dos membros da Academia Brasileira de Ciências é mulher. Nesse sentido, incentive os estudantes a conhecerem mulheres que se destacaram na carreira científica e a valorizarem a Ciência como profissão.

ASSIM CIÊNCIA SE FAZ

Qual a importância de sequenciar o genoma do coronavírus

Conjunto de RNA de vírus dos dois casos confirmados no Brasil foi analisado por pesquisadores, que identificaram origens diferentes

Pesquisadores do Instituto de Medicina Tropical da Universidade de São Paulo (IMT-USP) e do Instituto Adolfo Lutz (IAL), em parceria com cientistas britânicos da Universidade de Oxford, sequenciaram em tempo recorde o genoma do novo coronavírus encontrado no Brasil.

O processo, que normalmente leva 15 dias para ser concluído, foi realizado em 48 horas no caso do primeiro paciente identificado com a doença no Brasil, e as informações foram divulgadas na sexta-feira (28) [fevereiro de 2020]. O genoma do vírus encontrado no segundo caso confirmado do país também foi sequenciado pela mesma equipe e publicado na segunda-feira (2) [março de 2020].

Duas cientistas brasileiras se destacaram no feito. Uma delas é Ester Sabino, diretora do Instituto de Medicina Tropical da USP e coordenadora do Centro Conjunto Brasil-Reino Unido para Descoberta, Diagnóstico, Genômica e Epidemiologia de Arbovírus (Cadde), especializado em epidemias de arboviroses, como dengue e Zika.

As cientistas brasileiras que participaram do sequenciamento do genoma do novo coronavírus em fevereiro de 2020: Jaqueline Goes de Jesus (à esquerda) e Ester Sabino (à direita).

Arboviroses: doenças causadas por vírus e transmitidas por artrópodes, geralmente, mosquitos.

A outra é Jaqueline Goes de Jesus, que coordenou o sequenciamento, pós-doutoranda na Faculdade de Medicina da USP e bolsista da agência de fomento Fapesp. Junto dela, atuou o pesquisador Claudio Tavares Sacchi, do Instituto Adolfo Lutz.

[...]

Para que serve o sequenciamento

Entre as principais utilidades de se mapear o genoma de um vírus está ajudar a entender o percurso da transmissão e o tempo em que ele está presente em determinada região ou país. Ao desvendar o histórico do coronavírus, autoridades e pesquisadores podem adotar as medidas adequadas para tentar conter sua

PARA O PROFESSOR

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• Matéria: Conheça 10 cientistas mulheres que fizeram história. Publicado por: CNN Brasil. Disponível em: https://www.cnnbrasil.com.br/tecnologia/ conheca-10-cientistas-mulheres-que-fizeram-historia/.

A matéria apresenta imagens e informações históricas sobre o trabalho de 10 cientistas mulheres.

• Matéria: 23 cientistas brasileiras que todos precisam conhecer. Publicado por: Porvir. Disponível em: https://porvir.org/23-cientistas-brasileiras-que -todos-precisam-conhecer/.

A matéria cita iniciativas brasileiras de incentivo a trabalho de mulheres brasileiras e apresenta as contribuições históricas e atuais de 23 cientistas mulheres brasileiras.

REUTERS/RAHEL PATRASSO/FOTOARENA

1. Realizar exames diagnósticos em pacientes com suspeitas de vírus, assim como recriar trechos do genoma do coronavírus para pesquisas com o objetivo de fabricar vacinas contra o SARS-CoV-2.

disseminação. O sequenciamento de doenças como ebola e zika foi fundamental no desenvolvimento de estratégias de combate a elas.

Diversos bancos de dados online disponibilizam as informações sobre os genomas de covid-19 sequenciados. Cada país que publica um sequenciamento contribui para a construção de um volume de informação compartilhada que ajuda cientistas e pesquisadores ao redor do mundo.

[...]

A primeira amostra do novo coronavírus sequenciado no Brasil, no Instituto Adolfo Lutz, mostrou maior correspondência com um vírus sequenciado na Alemanha. Isso indica que ele infectou pacientes naquele país antes de ir para a Itália, local por onde passou o primeiro brasileiro detectado com a doença. O segundo caso brasileiro, de um homem que também voltou contaminado da Itália, se assemelha a uma sequência encontrada na Inglaterra.

[...]

As informações de sequenciamentos podem ser acessadas por laboratórios e empresas de biotecnologia. A partir dos dados, é possível realizar exames diagnósticos em pacientes com suspeitas de vírus, assim como recriar trechos do genoma do coronavírus para pesquisas com o objetivo de fabricar vacinas contra o Sars-CoV-2.

“Ter a sequência do genoma permite projetar vacinas com probabilidade de funcionar, com base no que sabemos sobre outros coronavírus. O sequenciamento do genoma é absolutamente crucial”, afirmou Rachel Roper, pesquisadora canadense que coordena um programa de vacina do Sars [...].

ROCHA, Camilo. Qual a importância de sequenciar o genoma do coronavírus. Nexo, São Paulo, 2 dez. 2020. Disponível em: https://www.nexojornal.com.br/expresso/2020/03/02/Qual-a-import%C3% A2ncia-de-sequenciar-o-genoma-do-coronav%C3%ADrus. Acesso em: 29 jun. 2022.

3. Porque assim autoridades e pesquisadores podem adotar as medidas adequadas para tentar conter sua disseminação e traçar estratégias para combatê-lo.

1. Qual é a finalidade de sequenciar o genoma do novo coronavírus?

2. Por que o sequenciamento do novo coronavírus, encontrado no Brasil e realizado pela equipe das pesquisadoras Ester Sabino e Jaqueline Goes de Jesus, foi considerado um feito? Porque o processo, que normalmente leva 15 dias para ser concluído, foi realizado em 48 horas.

3. Por que é importante desvendar o histórico do novo coronavírus?

4. Reflita sobre as questões a seguir.

a) Você acha importante que cientistas brasileiros divulguem e compartilhem informações com cientistas de outros países, e vice-versa? Explique.

b) Atualmente, há bancos de dados on-line com publicações que podem ser acessadas de diferentes partes do mundo. Pesquise como o compartilhamento de informações científicas era feito em tempos anteriores à popularização da internet. Ver orientações no Manual do professor

c) Qual é a importância da internet e da tecnologia digital para a divulgação científica nos dias de hoje?

Ver orientações no Manual do professor

4. a) Para o bom desenvolvimento da Ciência, é imprescindível que os cientistas troquem informações entre si e divulguem os resultados de seus trabalhos para a comunidade científica e não científica.

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• Texto : Primórdios da divulgação científica

Publicado por: Pesquisa Fapesp. Disponível em: https://revistapesquisa.fapesp.br/primordios-dadivulgacao-cientifica/.

O texto aborda a revista O Patriota e os jornais Correio Brasiliense e Gazeta como periódicos de divulgação científica no Brasil. Acessos em: 8 ago. 2022.

A atividade permite também uma conversa sobre a importância da divulgação científica. Recorde com os estudantes que o conhecimento científico é uma construção coletiva e, nesse sentido, é preciso que os cientistas se comuniquem para trocar ideias e compartilhar descobertas. Hoje em dia, a comunicação é feita de maneira muito rápida e consegue abranger um número maior de pessoas. A internet ajudou muito no compartilhamento de informações científicas e na conexão entre cientistas. Contudo, no passado, esse intercâmbio de informações era mais demorado. Antes da imprensa, os cientistas trocavam cartas e, assim, compartilhavam os seus estudos. Comente que Darwin e Wallace trocaram cartas para comunicar os seus achados sobre evolução. Depois da imprensa, a comunicação era feita principalmente pelas publicações em periódicos.

Atividades

4. b) Sem a internet, a divulgação científica era feita por meio de revistas e periódicos impressos que podiam ser consultados em grandes bibliotecas e universidades, além de cartas trocadas entre os cientistas.

29/08/2022 17:58

c) A população em geral tem o direito de ter acesso aos dados das pesquisas científicas. Um dos trabalhos do pesquisador é justamente divulgar o seu trabalho para a sociedade. A internet facilita a divulgação e acelera a troca de informações entre os cientistas e entre eles e a sociedade em geral possibilitando diferentes formatos e linguagens para comunicar novas descobertas.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Vamos verificar

Fake news e vacinação

Não é preciso voltar muito no tempo para constatar que os movimentos antivacinas existem e, com a queda da cobertura vacinal, doenças que já eram consideradas erradicadas no país podem voltar. Poliomielite, sarampo, caxumba e rubéola são algumas doenças que podem voltar a afetar a população devido à queda da vacinação. Em 2018, o Brasil teve surtos de sarampo. Em 2020, em plena pandemia de coronavírus, grupos antivacina voltaram a propagar suas ideias, amedrontando a população em relação à vacina contra a covid -19. Avalie qual é o melhor modo de desenvolver a atividade proposta. A depender do número de estudantes, cada grupo pode ficar responsável por contra-argumentar um dos itens propostos. O tema 1 da seção Mergulho no tema, o terceiro vídeo e o podcast sugeridos na seção Mais, podem enriquecer esta atividade. Ao propor que os estudantes exercitem a curiosidade e recorram à abordagem própria das Ciências, é desenvolvida a competência geral 2

Ajude os estudantes na busca por informações científicas que rebatam os argumentos apresentados. O seu papel como mediador será essencial para que os estudantes reflitam sobre os itens apresentados e construam contra-argumentos com base em conhecimentos científicos. Ao solicitar que os estudantes argumentem com base em dados e informações confiáveis para promover os direitos humanos, a atividade possibilita o desenvolvimento da competência geral 7 e da competência específica 5 de Ciências da Natureza

VAMOS VERIFICAR

FAKE NEWS E VACINAÇÃO

Segundo a Organização Mundial da Saúde, há vacinas para mais de 20 doenças potencialmente fatais. As vacinas evitam de 2 milhões a 3 milhões de mortes por ano. Dados da Unicef apontam que, entre 2000 e 2018, a vacinação de sarampo evitou 23,2 milhões de mortes. E a vacinação entre 1988 e 2019 permitiu que o número de crianças com sequelas de poliomielite caísse de 350 mil para 200 mil nesse período.

Porém, nos últimos anos, a disseminação de notícias falsas sobre as vacinas voltaram a crescer, levando à queda da cobertura vacinal e ao aumento do número de casos de doenças que já estavam controladas ou mesmo consideradas erradicadas, como o sarampo. Veja, no gráfico, o exemplo da cobertura vacinal da vacina tríplice viral.

Vacina tríplice viral (1a dose)

Fonte: DATASUS. Brasília, DF, [20--]. Site. Disponível em: https://datasus.saude.gov.br/. Acesso em: 15 ago. 2022.

Durante a pandemia de covid-19, esses movimentos se tornaram mais ativos até mesmo no Brasil, país referência mundial em imunização. As notícias falsas antivacinas trazem sentimento de medo e de pânico de ter sequelas ou mesmo morrer em decorrência da imunização. Com isso, há a redução da cobertura vacinal, o que traz graves consequências à saúde coletiva e individual. Vamos avaliar, então, alguns argumentos falsos apresentados contra as vacinas? Como poderemos ajudar a desmistificá-los para ampliar novamente a cobertura vacinal?

1. Veja a lista a seguir. Ela apresenta argumentos falsos comumente utilizados contra as vacinas.

I. A vacina pode levar ao surgimento de outras doenças.

2. Avalie os contra-argumentos dados pelos estudantes e ajude-os na produção do podcast. Talvez o maior receio seja o de injetar no corpo uma substância desconhecida. E disso vêm as ideias mais estranhas. Na vacinação contra a varíola, no final do século XVIII e início do século XIX, as pessoas tinham medo de que o indivíduo vacinado criasse patas ou chifres, uma vez que o imunizante era feito de material extraído de vacas. O receio de que a vacina leva à formação de um ser mutante também esteve presente na vacinação contra a covid-19, em pleno século XXI.

II. Quem é saudável não precisa tomar vacina.

III. Pegar a doença traz uma imunidade mais duradoura do que a proporcionada pela vacina.

IV. Contrair as doenças na infância ajuda a fortalecer o indivíduo.

V. Se hoje já quase não existem casos da doença, não é preciso tomar sua vacina.

VI. As vacinas causam alterações no organismo, podendo criar indivíduos mutantes.

VII. A imposição da vacinação vai contra a liberdade de cada cidadão.

• Em grupos, reflitam, pesquisem e construam contra-argumentos com base no conhecimento científico. Como a Ciência refutaria cada um desses argumentos?

Ver orientações no Manual do professor

2. Com base nos contra-argumentos criados por vocês, criem um material que vise alertar a população sobre os riscos da não vacinação, relate os benefícios das vacinas e esclareça a forma de atuação dessas substâncias no organismo. Para divulgar o material, elaborem um podcast e o compartilhem nas redes sociais. Quanto mais pessoas conhecerem a importância das vacinas, mais vidas podem ser salvas.

Ver orientações no Manual do professor

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Os estudantes devem agir pessoal e coletivamente com responsabilidade e determinação, o que coopera para o desenvolvimento da competência geral 10 e da competência específica 8 de Ciências da Natureza

Prepare os estudantes para receber possíveis comentários negativos ao podcast, visto que os movimentos antivacina são reais. Uma sugestão

é publicar o podcast como uma construção coletiva para que comentários negativos não caiam em perfis individuais dos estudantes. Ao propor que eles compartilhem o que aprenderam, a atividade ajuda a desenvolver a competência geral 4 e a competência específica 6 de Ciências da Natureza

a) Espera-se que os estudantes notem que Oswaldo Cruz está representado no homem à frente do grupo que representa os profissionais de saúde.

b) Espera-se que os estudantes percebam que os dois grupos de pessoas estão em discordância. A hostilidade pode ser percebida pelos objetos que a população lança em direção aos agentes de saúde.

OSWALDO CRUZ E AS VACINAS

Roda de conversa

c) Os estudantes podem citar as seringas, relacionando-as às vacinas; a cruz nos chapéus dos agentes de saúde, relacionando-a ao símbolo presente em hospitais e postos de saúde; há também o cartaz no qual é possível ler a palavra “vaccina”. Incentive os estudantes a trocar ideias e compartilhar experiências.

Oswaldo Cruz nasceu em São Luís do Paraitinga (SP), em 5 de agosto de 1872. Ele se formou em Medicina no Rio de Janeiro e, nessa mesma cidade, foi nomeado diretor-geral de Saúde Pública, em 1901. Nessa época, a população do Rio de Janeiro sofria com várias doenças, como varíola, febre amarela e peste bubônica.

Oswaldo Cruz implantou medidas sanitárias para combater a febre amarela e, em 1904, buscou conter novos casos de varíola por meio da vacinação. Porém, as vacinas não eram conhecidas pela população e muitas pessoas se recusaram a tomá-las.

A vacinação foi feita de modo compulsório, ou seja, obrigatório e à força. Por isso, nessa época, Oswaldo Cruz foi muito criticado. A população se rebelou contra a vacinação obrigatória, o que culminou no episódio conhecido como a Revolta da Vacina Depois de alguns anos, os esforços de Oswaldo Cruz para vacinar a população e impedir o avanço da doença foram reconhecidos e, atualmente, ele é considerado um dos fundadores da pesquisa científica no país.

d) A falta de conhecimento de como as vacinas agiam no corpo e a imposição da vacinação compulsória.

• Sentem-se em roda, analisem a charge e conversem sobre as questões a seguir. Na época da Revolta da Vacina, surgiram inúmeras charges sobre a vacinação obrigatória, como a charge ao lado.

a) Vocês conseguem identificar quem representa Oswaldo Cruz na charge?

b) Os dois grupos de pessoas representados na charge aparentam estar em concordância ou em discordância? Que elementos da figura levaram vocês a ter essa ideia?

c) Que elementos representados na charge fazem relação com o tema saúde?

d) Quais foram as principais causas da Revolta da Vacina?

e) Vocês acham que ainda hoje há pessoas que não sabem como as vacinas funcionam e por isso têm medo de se vacinar? Ver orientações no Manual do professor

Charge do cartunista e jornalista Leonidas Freire (1882-1943), publicada na capa da revista O Malho, de 29 de outubro de 1904.

f) A vacinação é uma atitude individual, mas que influencia a saúde da coletividade. Vocês concordam com essa afirmação? Expliquem

Ver orientações no Manual do professor.

e complementa o que foi apresentado sobre as vacinas e os movimentos antivacina. Ao valorizar os aspectos históricos da vacinação, a atividade coopera para o desenvolvimento da competência geral 1 e da competência específica 1 de Ciências da Natureza. Os estudantes devem exercitar a curiosidade e recorrer à abordagem própria das Ciências para conversar sobre os itens propostos, o que ajuda no desenvolvimento da competência geral 2. Eles também devem compreender conceitos e estruturas explicativas, desenvolvendo a competência específica 2 de Ciências da Natureza. Se possível, exiba o vídeo sobre esse cientista, sugerido na seção Mais Pode ser que alguns estudantes não conheçam o significado do termo compulsório. Explique que esse termo significa obrigatório. A imunização contra varíola, em 1904, foi feita de modo obrigatório e, como a população desconhecia a ação da vacina no corpo, muitas pessoas se rebelaram. O cenário político também não agradava e tudo isso culminou na Revolta da Vacina. Incentive a troca de ideias entre os estudantes.

Reflexões

PARA O PROFESSOR

• Vídeo: Revolta da Vacina. Publicado por: Fundação Oswaldo Cruz. Vídeo (23min9s). Disponível em: https://portal.fiocruz.br/video/revolta-da-vacina.

Acesso em: 8 ago. 2022.

Nesse vídeo, esquetes teatrais e depoimentos de médicos, pesquisadores e historiadores, apresentam a história da epidemia de varíola e o processo de imunização que culminou na Revolta da Vacina.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mergulho no tema

1. Oswaldo Cruz e as vacinas

Esta atividade pode ser feita em conjunto com o professor do componente curricular História, pois aborda um momento delicado da história do Rio de Janeiro, conhecido como Revolta da Vacina. A atividade retoma

e) Espera-se que os estudantes digam que sim. Como exemplo, os movimentos antivacina indicam que ainda hoje há muitas pessoas que desconhecem a forma de ação da vacina.

f) Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes reconheçam que, ao se vacinar, eles estão cuidando da saúde individual e coletiva, pois isso ajuda a diminuir a circulação de doenças.

REFLEXÕES NÃO ESCREVA NO LIVRO.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

2. A saúde da comunidade

Esta atividade permite o desenvolvimento da habilidade EF07CI09 e favorece o protagonismo dos estudantes. Se realizada de maneira efetiva, ela também coopera para o desenvolvimento da competência geral 10 e da competência específica 8 de Ciências da Natureza, pois solicita que os estudantes ajam pessoal e coletivamente com responsabilidade e determinação, tomando decisões com base em princípios democráticos e inclusivos.

Retome com a turma a função dos indicadores como ferramenta para ajudar na análise do estado de saúde da população e relembre como a cobertura de saneamento básico pode fornecer informações sobre as condições de vida da população. Incentive os estudantes a refletir sobre como a falta de acesso à água tratada e à coleta de esgoto influenciam em gastos com saúde, diminuição da produtividade de trabalhadores e até com a queda do desempenho de estudantes na escola.

Reflexões

2. Os sites sugeridos na seção Para o professor podem ajudar a obter informações sobre o município onde a escola se localiza. Se julgar oportuno, explore-os com os estudantes.

Esta atividade pode ser aprofundada com a apresentação aos estudantes do que são os Conselhos Municipais de Saúde. É uma oportunidade de entender o papel da sociedade civil e de concretizar a proposta, seja com a participação em uma reunião ou uma conversa com um ou mais membros do conselho.

A SAÚDE DA COMUNIDADE

Pesquisa

1. a) É o conjunto de medidas que visa preservar ou modificar as condições do ambiente, a fim de prevenir doenças, promover a saúde e melhorar a qualidade de vida da população. O saneamento básico engloba o tratamento de água, a coleta e o tratamento de esgoto, a limpeza urbana, o manejo de resíduos sólidos e o controle de pragas.

Leia o trecho a seguir. Depois, faça o que se pede.

O país tem atualmente 35 milhões de brasileiros sem água tratada e cem milhões sem coleta de esgoto. Estudos mostram que, na prática, a falta desses serviços se traduz em variados prejuízos sociais e econômicos para o país.

Isso amplia os gastos com saúde, reduz a produtividade dos trabalhadores, prejudica o desempenho de crianças e jovens na escola. Os danos ambientais levam a perdas no turismo e no mercado imobiliário, reduzindo o potencial de geração de emprego e renda do país.

CAVALCANTI, Glauce; CAPETTI, Pedro. Falta de saneamento básico prejudica educação e renda, e acentua a desigualdade. O Globo, Rio de Janeiro, 1 mar. 2020. Disponível em: https://oglobo.globo.com/economia/falta-desaneamento-basico-prejudica-educacaorenda-acentua-desigualdade-24279608.

Acesso em: 29 jun. 2022.

1. c) A falta de saneamento pode ser o motivo de diversas doenças que afetam a população. Algumas doenças, como as verminoses, deixam o doente apático e sem disposição. No caso dos estudantes, isso pode causar uma piora no desempenho escolar. Além disso, também pode ser a causa das ausências nas aulas.

Missionárias carregando baldes com água em Santa Luzia do Paruá (MA), 2020.

1. Forme um grupo com mais dois colegas e, juntos, respondam às questões a seguir.

a) O que é saneamento básico?

b) Por que o saneamento básico é considerado um serviço público essencial?

c) Como a falta de saneamento básico pode estar relacionada com um menor desempenho de crianças e jovens na escola?

2. Na opinião de vocês, como está a situação do saneamento básico do município onde moram? Imaginem que vocês terão a oportunidade de conversar com o prefeito.

Resposta pessoal.

3. Que sugestões vocês poderiam dar para contribuir com a saúde da população? Que áreas ou atividades precisam de maior investimento financeiro e por qual motivo?

Compartilhem as ideias do grupo com os demais colegas e reflitam sobre como a saúde da comunidade pode ser promovida. Resposta pessoal.

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• Site: Estatísticas por cidades e estados. Publicado por: IBGE. Disponível em: https://www.ibge.gov. br/cidades-e-estados.

Compilação de dados estatísticos e geográficos sobre o Brasil, seus estados e municípios, com o subsídio de mapas e gráficos comparativos.

• Site: Série histórica. Publicado por: Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento. Disponível em: http://app4.mdr.gov.br/serieHistorica/.

Sistema de informações que reúne indicadores do setor de saneamento brasileiro como drenagem de águas pluviais, coleta de esgoto e de resíduos sólidos. Acessos em: 8 ago. 2022.

1. b) Porque tem grande impacto na saúde da população.

A HIGIENE DAS MÃOS

Elaboração de um manual prático

Atualmente, sabemos que a higiene das mãos evita muitas doenças. Por isso, nesta atividade, você e seus colegas serão convidados a elaborar um manual ensinando as pessoas a lavar as mãos corretamente.

Procedimento

1 Organizem-se em grupos de quatro integrantes e, juntos, pesquisem em livros, revistas e na internet como deve ser a higiene correta das mãos.

2 Pesquisem quando as mãos devem ser lavadas. Busquem saber em quais momentos a lavagem das mãos é recomendada. Não se esqueçam de anotar as fontes das informações.

3 Elaborem um manual ilustrado da correta higienização das mãos, justificando a importância dessa prática aos leitores do manual.

4 No dia combinado pelo professor, compartilhem o manual elaborado pelo seu grupo com os demais e vejam os outros manuais feitos pelos colegas.

Cartaz da campanha lançada em 2021 pelo Ministério da Saúde e da Anvisa sobre a importância da higienização das mãos.

REFLEXÕES NÃO ESCREVA NO LIVRO.

1. Considerando o modo como as mãos devem ser lavadas, houve alguma diferença entre o manual feito pelo seu grupo e os outros manuais da turma?

Ver orientações no Manual do professor

2. Durante a realização dessa atividade, você descobriu alguma coisa que não sabia sobre a higiene das mãos? Se sim, conte o que foi.

Ver orientações no Manual do professor

3. Depois de aprender como as mãos devem ser limpas, você mudou o modo como costumava lavar as mãos? Explique.

doença chamada febre puerperal, que acometia principalmente as mulheres que davam à luz. Depois de reunir várias evidências de que a febre puerperal era causada por “partículas cadavéricas introduzidas no sistema vascular”, recomendou aos médicos a lavagem das mãos com água clorada antes da realização dos partos. Essa medida foi iniciada em maio de 1847 e os resultados foram impressionantes: as mortes das parturientes caíram de 12,24% a 3,04% ao fim do primeiro ano e a 1,27% ao término do segundo. Nem todos os médicos acreditaram nas recomendações, pois, para eles, não era possível uma medida tão simples como a higiene das mãos evitar tantas mortes. A importância da higiene e a prática da lavagem das mãos antes de procedimentos médicos só foram reconhecidas e admitidas muitos anos depois nos hospitais.

Reflexões

1. Espera-se que os manuais elaborados pelos estudantes não tenham apresentado muitas diferenças entre si, pois as orientações de como lavar as mãos corretamente não diferem muito de uma fonte a outra.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

3. A higiene das mãos

O tema permite trabalhar a história da Ciência e propõe que os estudantes partilhem conhecimentos usando diferentes linguagens.

Para justificar a importância da higiene das mãos, de cuidar de seu corpo e bem-estar, os estudantes devem compreender e explicar características e fenômenos relativos ao

mundo natural, criando soluções com base nos conhecimentos das Ciências da Natureza. Assim, a atividade propicia o desenvolvimento das competências gerais 1 e  4, além das competências específicas 1, 3, 6 e 7 de Ciências da Natureza Comente que, mesmo sem saber muito bem como as doenças aconteciam, um médico húngaro chamado Ignaz Semmelweis (1818-1865) foi decisivo na redução de mortes causadas por uma

2. A lavagem deve ser feita, por exemplo: antes de escovar os dentes, comer e beber algo; antes e depois de estar na presença de uma pessoa doente; antes e depois de usar o banheiro ou trocar fraldas de um bebê; depois de tocar em objetos, como maçanetas, corrimãos e cédulas de dinheiro; depois de assoar o nariz ou tossir.

3. Espera-se que os estudantes, durante ou após a realização da atividade, tenham avaliado o próprio hábito de lavar as mãos e fiquem mais atentos a esse hábito simples que pode evitar muitas doenças, incluindo a covid-19.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

4. Saúde e emoções Mais do que trabalhar com leitura, a atividade permite uma conversa sobre saúde mental.

Comente que, atualmente, depressão e ansiedade são os transtornos mentais que mais afetam a população e durante a pandemia muitas pessoas tiveram sua saúde mental ainda mais prejudicada. É provável que alguns estudantes mencionem que, durante o lockdown, sentiram falta de estar com amigos e isso acabou afetando o humor e as emoções. A morte de pessoas próximas, o medo de contrair a doença, a alteração na rotina e o estresse causado pelas incertezas trazidas pela pandemia são alguns fatores que impactaram a nossa saúde mental.

É importante que os estudantes estejam confortáveis para falar como se sentem e se há algo incomodando e afetando sua saúde mental. Se realizada de maneira efetiva, a atividade permite o desenvolvimento das competências gerais 8 e 9 e das competências específicas 7 e 8 de Ciências da Natureza. Permita que os estudantes compartilhem suas vivências com os colegas e cuide para que o ambiente da sala de aula seja amigável e acolhedor. Se sentir que algum estudante precisa de atendimento especializado, considere falar com a direção escolar para oferecer a ajuda necessária.

Reflexões

3. Incentive a troca de ideias e o compartilhamento de vivências entre os estudantes. Se sentir que a turma não está confortável em se expor, uma sugestão é deixar uma caixinha na sala, de modo que os estudantes possam colocar bilhetes, sem a necessidade de se identificar. Eles podem escrever o que

4

SAÚDE E EMOÇÕES

Leitura e interpretação

2. O isolamento e a distância da família, de amigos, das salas de aula e das brincadeiras causaram um prejuízo para o desenvolvimento emocional das pessoas.

4. Manter amizades saudáveis, conversar sobre questões que causam preocupação ou desconforto, praticar esportes e atividades prazerosas, reservar um tempo para o descanso e manter bons hábitos de alimentação são algumas atitudes que ajudam a cuidar da saúde mental.

Impacto da covid-19 na saúde mental de crianças, adolescentes e jovens é significativo, mas somente a ‘ponta do iceberg’ – UNICEF

Segundo as últimas estimativas disponíveis, calcula-se que, globalmente, mais de um em cada sete meninos e meninas com idade entre 10 e 19 anos viva com algum transtorno mental diagnosticado. [...]. Enquanto isso, persistem grandes lacunas entre as necessidades de saúde mental e o financiamento de políticas voltadas a essa área. O relatório constata que apenas cerca de 2% dos orçamentos governamentais de saúde são alocados para gastos com saúde mental em todo o mundo.

A mudança na rotina de estudo e lazer, além da preocupação com a renda e com a saúde, também afeta a saúde mental de crianças e jovens.

“Foram longos, longos 18 meses para todos nós – especialmente para as crianças e adolescentes. Com lockdowns nacionais e restrições de movimento relacionados à pandemia, as meninas e os meninos passaram anos indeléveis de sua vida longe da família, de amigos, das salas de aula, das brincadeiras – elementos-chave da infância”, disse a diretora executiva do UNICEF, Henrietta Fore. “O impacto é significativo e é apenas a ponta do iceberg. Mesmo antes da pandemia, muitas crianças estavam sobrecarregadas com o peso de problemas de saúde mental não resolvidos. Muito pouco investimento está sendo feito pelos governos para atender a essas necessidades críticas. Não está sendo dada importância suficiente à relação entre a saúde mental e os resultados futuros na vida.".

[...]

FUNDO DAS NAÇÕES UNIDAS PARA A INFÂNCIA. Impacto da covid-19 na saúde mental de crianças, adolescentes e jovens é significativo, mas somente a ‘ponta do iceberg’. Nova York: Unicef, 4 out. 2021. Disponível em: https://www.unicef.org/ brazil/comunicados-de-imprensa/impacto-da-covid-19-na-saude-mental-de-criancas-adolescentes-e-jovens. Acesso em: 29 jun. 2022.

REFLEXÕES NÃO ESCREVA NO LIVRO.

1. Por que o texto afirma que o impacto da pandemia de covid-19 na saúde mental é apenas a ponta do iceberg?

Porque o problema é muito maior: falta investimento e atenção para o cuidado da saúde mental.

2. Como a pandemia pode ter agravado ainda mais a saúde mental de crianças e adolescentes?

3. Como anda sua saúde mental? A pandemia impactou negativamente sua saúde mental ou a de algum conhecido seu? Resposta pessoal.

4. O que é possível fazer para cuidar da saúde mental?

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sentem, fazer perguntas ou o que mais sentirem necessidade. A leitura desses bilhetes pode ser feita em um dia combinado com os estudantes ou o professor pode optar por lê-los e depois conversar com toda a turma sobre os temas mais recorrentes ou aqueles que julgar mais pertinentes. O importante é oferecer um modo para que os estudantes se sintam confortáveis em falar do que lhes aflige.

• Matéria: Saúde mental: especialistas falam sobre os desafios no cuidado de jovens e adolescentes. Publicado por: Fundação Oswaldo Cruz. Disponível em: https://portal.fiocruz.br/ noticia/saude-mental-especialistas-falam-sobre -os-desafios-no-cuidado-de-jovens-e-adolescentes. Acesso em: 8 ago. 2022.

Nessa matéria, a Sociedade Brasileira de Pediatria (SBP) alerta sobre o impacto da pandemia na saúde mental de crianças e jovens.

PARA O PROFESSOR

MAIS LIVRO

Ludi na revolta da vacina: uma odisseia no Rio antigo. Luciana Sandroni. São Paulo: Salamandra, 1999.

Esse livro aborda alguns dos fatos históricos que marcaram o início do século XX, contando a viagem no tempo feita por Ludi, seus irmãos, os pais e Marga.

PODCAST

Resposta imune 3. O preço do medo: o movimento antivacinação e como enfrentá-lo. 8 set. 2021. OmnyStudio.

Nesse podcast, é explicada a origem do movimento antivacinação e o que faz com que as pessoas apoiem esse movimento.

Disponível em: https://omny.fm/shows/resposta-imune/ o-pre-o-do-medo-o-movimento-antivacina-o-e-como-en.

VÍDEOS

A história da saúde pública no Brasil - 500 anos na busca de soluções. Publicado por: VideoSaúde Distribuidora da Fiocruz. Vídeo (17min).

Com a chegada dos colonizadores portugueses ao Brasil, os problemas sanitários ficaram mais graves e com isso a necessidade de buscar por soluções para as questões de saúde dos brasileiros. O vídeo conta a história da saúde pública no país, sempre marcada pelas diferenças sociais e pela falta de prioridade nos investimentos do governo.

Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=7ouSg6oNMe8.

Expectativa de vida no Brasil – IBGE explica. Publicado por: IBGE. Vídeo (4min).

Essa animação explica o que é expectativa de vida e como a análise desse indicador interfere na vida da população brasileira. Também é mostrado como é feito o cálculo da expectativa de vida e quais fatores ajudaram a aumentar esse indicador nas últimas décadas.

Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=pPE19OI38qE.

Um cientista, uma história – Oswaldo Cruz. Publicado por: Canal Futura. Vídeo (5min).

Nessa animação, produzida pelo Canal Futura e Sesi (2016), é contada a história de Oswaldo Cruz e como ele ajudou a erradicar diversas doenças no Brasil.

Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=wpgsxBOPpLI.

embasar argumentos necessários para atingir a habilidade EF07CI10. Se julgar oportuno, comente que esse livro foi adaptado para o teatro. Proponha que os estudantes façam a leitura e elaborem uma peça teatral.

• O preço do medo: o movimento antivacinação e como enfrentá-lo

Sugira que os estudantes ouçam o podcast quando estiverem se preparando para fazer o próprio podcast indicado na seção Vamos verificar. Oriente-os a prestar atenção na estrutura do podcast e nos argumentos e contra-argumentos apresentados no episódio.

• A história da saúde pública no Brasil – 500 anos na busca de soluções

Esse vídeo pode ser explorado em conjunto com o componente curricular História, pois mostra diferentes períodos que marcaram a história do nosso país. Proponha aos estudantes que conversem sobre os aspectos que mais lhes chamaram a atenção e reflitam sobre a situação da saúde pública atual do país. Esse vídeo ajuda a desenvolver a habilidade EF07CI09

• Expectativa de vida no Brasil – IBGE explica

Acessos em: 7 jul. 2022. 37

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mais

• Ludi na revolta da vacina: uma odisseia no Rio antigo

A leitura pode ajudar os estudantes a compreender diversos aspectos desse episódio que marcou a história do país, incluindo aspectos sociais que vigoravam na cidade do Rio de Janeiro, e contribui para

Essa animação pode ser exibida no momento que esse indicador de saúde for apresentado aos estudantes. O vídeo é bastante didático e ensina como é feito o cálculo da expectativa de vida, bem como o que esse indicador revela sobre as condições de vida da população. Dessa forma, contribui para o desenvolvimento da habilidade EF07CI09

• Um cientista, uma história –Oswaldo Cruz

O vídeo pode ser usado para complementar o tema 1 da seção Mergulho no tema. Ele pode ser exibido após o estudo sobre as vacinas ou da seção Vamos verificar, que trata dos movimentos antivacina.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Ponto de checagem

Esta seção, as atividades que estão ao longo da Unidade e a seção Fim de papo têm a intenção de proporcionar oportunidades de avaliar o processo de ensino e de aprendizagem e, dessa forma, contribuir para que o professor possa direcionar e ajustar o seu plano de trabalho e garantir que os objetivos de aprendizagem propostos sejam atingidos. A proposta para que os estudantes avaliem seu domínio sobre os principais conceitos funciona como um parâmetro para que eles possam orientar seus estudos. Explique à turma que é o momento de rever o que aprenderam ao longo da Unidade e avaliar como agiram durante o processo de ensino e de aprendizagem: quão bem eles consideram que aprenderam os conceitos apresentados e o quanto precisam revisá-los. Isso favorece os processos metacognitivos, levando os estudantes a refletir sobre o que aprenderam e a identificar a própria evolução.

2. São informações coletadas de maneira criteriosa por meio de metodologias adequadas. Por meio dos indicadores, é possível analisar o estado de saúde de uma população, identificar, monitorar, avaliar ações e orientar as decisões das autoridades competentes. A análise dos indicadores permite conhecer os fatores que podem colocar em risco a saúde da comunidade e criar medidas para assegurar a qualidade de vida das pessoas.

3. b) Auxilie os estudantes na leitura do gráfico. Eles precisam

PONTO CHECAGEM DE NÃO ESCREVA NO LIVRO.

1. É o completo bem-estar físico, mental e social. Manter boas relações com as outras pessoas, praticar atividades físicas, manter hábitos saudáveis de alimentação, conversar sobre as questões que causam preocupação ou tristeza e reservar um tempo para o lazer etc. são algumas atitudes que promovem a saúde.

Parabéns! Você chegou ao final da Unidade 1. Antes de seguir nos seus estudos, avalie seu domínio sobre alguns conceitos que foram apresentados.

1. O que é saúde? Cite algumas atitudes que podem ajudar na promoção da saúde.

2. O que são e para que servem os indicadores de saúde?

Ver orientações no Manual do professor

3. Analise o gráfico a seguir e responda às questões.

Probabilidade (‰) de um recém-nascido não completar o primeiro ano de vida – 2019

Fonte: IBGE. Tábua completa de mortalidade para o Brasil – 2019: breve análise da evolução da mortalidade no Brasil. Rio de Janeiro: IBGE, 2020. p. 12. Disponível em: https://biblioteca.ibge.gov.br/ visualizacao/periodicos/3097/tcmb_2019.pdf. Acesso em:

a) Quais estados brasileiros apresentam maiores taxas de mortalidade infantil quando comparados com a média nacional?

b) Analisando esses dados, a taxa de mortalidade infantil no estado onde você vive é maior ou menor do que a média nacional? Resposta pessoal.

c) Tomando por base esse indicador, o que é possível dizer sobre a saúde e a qualidade de vida da população do estado onde você vive? Resposta pessoal.

4. Escreva um texto no qual você conta a uma criança de 5 anos o que foi a pandemia de covid-19 e o papel da vacinação para a contenção da doença. Resposta pessoal.

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comparar a taxa de mortalidade infantil do estado onde vivem com a média nacional.

c) A resposta vai depender se o indicador “taxa de mortalidade infantil” está abaixo ou acima da média nacional. Se a taxa de mortalidade infantil for alta, isso pode indicar precárias condições de saúde, o que significa má qualidade de vida da população. Se a taxa de

mortalidade infantil for baixa, as condições de saúde da população estão boas, o que indica boa qualidade de vida.

4. Aproveite para verificar se os estudantes reconhecem a importância da vacinação para contenção de várias doenças. Valorize o trabalho dos estudantes e sugira a publicação de alguns textos no blogue da escola, se houver.

3. a) Amapá, Rondônia, Maranhão, Piauí, Amazonas, Roraima, Alagoas, Mato Grosso, Bahia, Acre, Pará, Tocantins, Sergipe, Paraíba, Goiás, Rio Grande do Norte, Mato Grosso do Sul e Ceará.

QUESTÃO CENTRAL

Retome a Questão central, apresentada na abertura da Unidade, e use as informações dos quadros Notificação para elaborar uma nova resposta. Por fim, compare essa resposta com a que você elaborou da primeira vez. O que mudou? Resposta pessoal.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Fim de papo

Aproveite esta seção para revisar o conteúdo estudado, avaliar a compreensão dos estudantes e permitir que eles avaliem seu progresso em relação aos objetivos da Unidade. Essa classificação pode ser pela criação de um quadro, como o mostrado abaixo. Verifique quais assuntos originaram mais dúvidas e avalie como retomá-los para esclarecê-las.

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Eu consigo...

... compreender a abrangência do conceito de saúde.

... analisar alguns indicadores de saúde de uma população.

... saber como o corpo reage às doenças.

... reconhecer a importância das vacinas e dos soros.

• Compreendi bem.

• Entendi, mas tenho dúvidas.

• Não entendi.

Questão central Espera-se que os estudantes tenham adquirido mais informações sobre saúde, e que suas ideias iniciais tenham mudado, abrangendo agora mais conceitos e nuances. Peça aos estudantes que retomem a Questão central e redijam uma nova resposta a ela. Em seguida, solicite que comparem a resposta de agora com a primeira. Não há uma única resposta correta; as possibilidades são múltiplas. O intuito é favorecer os processos de metacognição, propiciando uma oportunidade para que os estudantes reflitam sobre a própria aprendizagem. Para complementar o fechamento da Unidade, pode ser proposta a produção coletiva de um material que simbolize o que foi estudado, segundo o entendimento dos estudantes. Pode ser um texto escrito com a colaboração de todos, uma pintura, um vídeo, uma escultura etc. – contribuindo para o desenvolvimento da competência geral 4. Realizando esse trabalho ao final de todas as Unidades, será possível acumular os materiais produzidos e criar uma exposição para a turma no final do ano letivo. Essa atividade propicia um momento de reflexão sobre o que foi estudado, no qual os estudantes podem falar sobre a importância dos assuntos abordados, as dificuldades que tiveram, entre outros. Com isso, é propiciado o desenvolvimento da competência geral 9

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS. MARCOS GUILHERME

Competências:

Gerais: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9 e 10

Ciências da Natureza : 2, 3, 4, 5, 6 e 8

Habilidade:

EF07CI07

Tema Contemporâneo

Transversal:

Educação ambiental

INTRODUÇÃO

A natureza brasileira é rica e diversa não apenas nos aspectos ambientais e ecológicos, mas também nos aspectos socioculturais, pois cada região apresenta sua própria cultura e suas tradições.

O Brasil apresenta uma diversidade de paisagens influenciadas pelo clima, pelo solo e por outros fatores físico-químicos de cada região. Durante a apresentação dos biomas brasileiros, os estudantes são convidados a conhecer as particularidades de cada um deles e a refletir sobre a sua importância. Assim, desde as páginas de abertura até o último tema da seção Mergulho no tema, é trabalhada a habilidade

EF07CI07

OBJETIVOS

• Reconhecer que a maior parte do Brasil fica na zona tropical.

• Definir o que é bioma.

• Identificar as características dos principais biomas brasileiros.

• Caracterizar as zonas de transição.

• Caracterizar os manguezais.

• Conhecer os fatores que influenciam os ecossistemas aquáticos.

JUSTIFICATIVAS

DOS OBJETIVOS

O Brasil é um país bastante extenso, com variedade significativa de climas e de solos, o que influencia diretamente na ocorrência e na estrutura

2

Como é a natureza do Brasil?

Anote suas ideias no caderno. Elas serão recuperadas ao final da Unidade.

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

Ver orientações no Manual do professor

1. Resposta pessoal. Ao fundo, há montanhas e o mar. Em primeiro plano, é mostrado o interior de uma floresta, com muitas plantas e alguns animais, como uma arara e um macaco.

Flora e fauna brasileiras de Candido Portinari, 1934. Óleo sobre tela, 160 cm x 80 cm. Museu Casa de Portinari, São Paulo.

40

02/09/22 22:35

40

1. Observe a obra de Candido Portinari. Como você descreveria essa pintura?

2. Com base no que conhece, que ambiente brasileiro você acha que foi retratado pelo artista Candido Portinari nessa pintura?

3. No Brasil, as paisagens naturais podem ser muito diferentes. Como é a paisagem na região onde você mora?

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Abertura da Unidade

Considere a possibilidade de abordar o assunto da Unidade em conjunto com o professor de Artes, já que a natureza do Brasil é tema recorrente de diversos trabalhos artísticos.

Comente que Portinari foi um artista brasileiro, nascido no município de Brodowski (lê-se Brodósqui), na região metropolitana de Ribeirão Preto, estado de São Paulo. Entre suas obras, há vários quadros nos quais o artista se inspirou na natureza do Brasil, como a pintura retratada nessas páginas. A casa onde Portinari morou foi transformada no Museu Casa de Portinari, inaugurado em 1970.

Oriente os estudantes na observação da pintura Flora e fauna brasileiras, pintada em 1934. Pergunte que elementos eles conseguem identificar no primeiro plano da imagem (os elementos localizados à frente).

Questão central

A Questão central é uma pergunta abrangente que convida os estudantes a interpretá-la e respondê-la livremente. Avalie como eles utilizam seus conhecimentos prévios nesse momento. Essa pergunta pode ser retomada ao longo da Unidade, especialmente nos momentos em que o tópico estudado se relacionar diretamente à questão. Os quadros Notificação podem auxiliar

nessas retomadas. Essa dinâmica possibilita concatenar outras questões ou comentários, e assim, mobilizar os saberes prévios dos estudantes. Com base neles, pode-se fazer uma breve avaliação diagnóstica que contribuirá para o planejamento das aulas subsequentes. Oriente os estudantes a escreverem, individualmente, sua resposta para a Questão central, deixando claro que ela será retomada ao final do estudo.

É possível que eles citem um macaco e uma arara no tronco de uma árvore. Um olhar mais atento vai permitir a observação de um cacto. Pergunte que elementos estão mais ao fundo da imagem. É esperado que os estudantes visualizem o mar e algumas montanhas. As várias espécies de plantas e os animais compõem o ambiente de uma mata e o artista pintou como se estivesse observando o interior da floresta. Essa leitura atenta da imagem vai ajudar na resposta das atividades da seção Para início de conversa

Para início de conversa

3. Incentive os estudantes a descrever a paisagem do local onde vivem.

PROJETO

CANDIDO PORTINARI

Resposta pessoal.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Biomas do Brasil

O assunto dessas páginas permite a integração com a disciplina de Geografia. Se julgar oportuno, trabalhe o assunto de forma interdisciplinar.

Retome o que os estudantes sabem sobre zonas climáticas. Se possível, use um globo terrestre para mostrar a eles os diferentes paralelos que delimitam as zonas climáticas, de modo que percebam que a maior parte do Brasil fica na zona tropical e que apenas uma porção do território nacional fica em zona temperada. Verifique se os estudantes precisarão de ajuda para relacionar essa localização com os climas que predominam no país. Ressalte que o clima sofre influência não apenas da latitude, mas também da altitude, certificando-se de que os estudantes compreendem o que é latitude (distância de um ponto na superfície terrestre em relação à linha do equador) e altitude (distância de um ponto na superfície terrestre em relação ao nível do mar).

Comente que cada clima tem características particulares, como temperaturas e índices pluviométricos. Na seção Para o professor, há um link que explica o que é e como pode ser calculado o índice pluviométrico da sua região.

BIOMAS DO BRASIL

O Brasil possui enorme extensão territorial. Se pudéssemos cruzar o país em um só dia, de seu extremo norte até o extremo sul, certamente notaríamos diferenças de temperatura e umidade nas diversas regiões. Isso porque o nosso país apresenta climas muito variados. Há regiões com temperaturas altas durante a maior parte do ano e com baixos índices pluviométricos, enquanto há outras nas quais chove quase todos os dias.

Índice pluviométrico: indica a quantidade de chuva por metro quadrado em determinado local e período. O índice é calculado em milímetros

O clima sofre influência da latitude (distância de um ponto na superfície terrestre em relação à linha do equador). Para compreender isso, é preciso lembrar que a forma e a inclinação da Terra, associadas aos movimentos de rotação e translação, influenciam diretamente a distribuição da luz solar sobre a superfície, criando diferentes zonas de iluminação ou zonas climáticas Dessa maneira, a incidência de luz solar afeta a temperatura na superfície terrestre. Cada uma dessas zonas climáticas é delimitada por paralelos geográficos. De maneira bastante simplificada, quanto mais próximo um ponto está da linha do equador, mais altas são as temperaturas; os polos são as regiões com menor incidência de luz solar e, portanto, as mais frias.

A maior parte do território brasileiro está localizada na zona tropical, região entre os trópicos de Câncer e de Capricórnio, enquanto uma menor porção fica na zona temperada, ao sul do Trópico de Capricórnio. Mesmo que a maior porção do país esteja localizada na região dos trópicos, o que indica maior incidência de luz solar e predomínio de temperaturas altas, há regiões onde pode até nevar no período de inverno. Isso porque o clima também é influenciado pela altitude. Por isso, regiões montanhosas geralmente registram temperaturas mais baixas do que regiões ao nível do mar.

ATIVIDADE

Proponha a construção de um pluviômetro para que os estudantes possam monitorar ao longo do tempo a variação no índice pluviométrico da região em que se localiza a escola. É importante auxiliá-los na leitura e interpretação dos resultados. Se dissermos que, em determinada localidade, o índice pluviométrico de um dia

foi de 4 mm, significa que, se tivéssemos nesse local uma caixa aberta, com 1 metro quadrado de base, o nível da coluna de água dentro dela teria atingido 4 mm de altura naquele dia. Na seção Para o professor, há um link com informações de como construir um pluviômetro usando uma garrafa PET.

Fonte: ATLAS geográfico escolar. São Paulo: Ibep, 2018. p. 58.

Mapa-múndi das zonas climáticas da Terra.

RENATO BASSANI

Além das mudanças no clima, ao cruzar nosso país de norte a sul, notamos mudanças na paisagem natural, passando por regiões de extensas florestas, regiões de vegetação mais esparsa e outras cobertas por extensas planícies de gramíneas. Podemos dizer que o Brasil apresenta uma grande diversidade de biomas. Bioma é uma região ampla que apresenta vegetação, fauna, solo e clima característicos. De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), Amazônia, Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica, Pantanal e Pampa são os principais biomas brasileiros.

NOTIFICAÇÃO

O Brasil tem uma grande diversidade de biomas.

ATIVIDADE

• Originalmente, as áreas naturais dos biomas ocupavam todo o país. Ao longo do tempo, no entanto, a vegetação nativa foi retirada para dar lugar às cidades, à agricultura ou às pastagens, como mostram as áreas cobertas pela cor vermelha no mapa ao lado.

a) Identifique no mapa o estado onde você vive. Em qual bioma ele se encontra?

b) Qual é o estado de conservação dos biomas brasileiros: pouco desmatado ou muito desmatado?

Biomas brasileiros –distribuição original

Fonte: BRASIL. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Mapas: mapa de biomas do Brasil. Rio de Janeiro: IBGE, 2004. Disponível em: https:// portaldemapas.ibge.gov.br/portal.php#mapa778.

Acesso em: 7 jul. 2022.

Biomas brasileiros – situação atual

É importante que os estudantes reconheçam que o clima, entre outros fatores, tem relação direta com o bioma de determinada região e que compreendam a definição de bioma. Cabe ressaltar que um bioma apresenta diferentes ecossistemas e pode abranger vários estados. Explore os mapas dos biomas com os estudantes, ajudando-os a identificar a região em que a escola se localiza e qual é o bioma predominante. Pergunte o que significam as áreas vermelhas do mapa Biomas brasileiros –situação atual e se a devastação tem relação com as atividades humanas. Caso os estudantes respondam afirmativamente a essa pergunta, peça que listem atividades que contribuem com a destruição dos ambientes naturais. Trate da importância do estudo do ambiente, explicando que apenas por meio do conhecimento é possível encontrar medidas que ajudem a minimizar os efeitos negativos das ações humanas sobre a natureza, preservando-a para as gerações futuras.

Atividade

a) Resposta pessoal. A resposta depende do estado em que os estudantes moram.

b) Espera-se que os estudantes percebam que os biomas estão muito antropizados.

PARA O PROFESSOR

• Texto: O que é e como se calcula o índice pluviométrico. Publicado por: Nova escola. Disponível em: https://novaescola.org.br/conteudo/2262/ o-que-e-e-como-se-calcula-o-indice-pluviometrico.

Texto sobre índice pluviométrico com exemplos para esclarecer o que esse índice indica.

Antropizada: área cujas características originais foram alteradas pelas ações humanas.

Auxilie os estudantes na leitura do mapa. Certifique-se de que eles compreenderam o que são os pontos vermelhos nele. Leia com a turma o boxe glossário que traz o significado de um termo que consta na legenda do mapa.

• Texto: Como construir um pluviômetro. Publicado por: Nova Escola. Disponível em: https:// novaescola.org.br/conteudo/3300/como-construir -um-pluviometro.

Apresentação do passo a passo para construir um pluviômetro com materiais simples.

Acessos em: 27 jun. 2022.

Fonte: ATLAS geográfico escolar. São Paulo: Ibep, 2018. p. 103.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Amazônia

Comente que há diferentes

Amazônias: A Amazônia legal, o bioma Amazônia, a bacia Amazônica, a Floresta Amazônica e a região Amazônica. Explique que essas páginas tratam do bioma Amazônia, o qual abrange a Floresta Amazônica e a bacia hidrográfica Amazônica, além de diferentes paisagens, sendo a floresta a paisagem mais marcante. Na seção Para o professor, há um link com informações que ajudam a diferenciar as diversas Amazônias.

Peça aos estudantes que pesquisem, em jornais, revistas e na internet, notícias variadas sobre a Amazônia: sua fauna, sua flora, as comidas típicas da região, os povos indígenas e tradicionais, as principais cidades, a situação de uso e ocupação das terras etc. Caso morem na região, busquem notícias sobre como impactos sobre a Amazônia afetam o modo de vida local. A pesquisa deve ser apresentada como um “dossiê” sobre a região.

Ressalte a importância não apenas ambiental e ecológica, mas também sociocultural associada a esse bioma. Comente que as populações tradicionais têm um conhecimento inestimável sobre os recursos naturais e ajudam no desenvolvimento de diversas pesquisas científicas, principalmente nas áreas de etnobotânica, etnofarmacologia e etnoastronomia. Essa abordagem propicia o TCT Educação ambiental. Na seção Para o professor, há links com informações sobre esse assunto. O tema 1 da seção Mergulho no tema permite enriquecer os assuntos tratados nessas páginas.

Amazônia

O guariba ( Alouatta puruensis) é um dos primatas típicos da Amazônia.

Localização do bioma Amazônia e representação de algumas de suas espécies típicas como guariba, peixe-boi, castanheira-do-pará, vitória-régia, bromélia, cascavel, papagaio-verdadeiro e diversos tipos de besouro.

A Amazônia, ou Floresta Amazônica, é o maior bioma brasileiro. Ocupa estados das regiões Norte, Nordeste e Centro-Oeste do Brasil e se estende por países vizinhos, como Peru, Colômbia, Venezuela e Bolívia.

A Amazônia apresenta um clima quente e úmido, com temperatura variando entre 22 °C e 28 °C, aproximadamente, e pluviosidade de 2 300 mm por ano distribuída em duas estações: a seca e a chuvosa. Considerando sua grande extensão, estados como Amazonas, Acre e Rondônia passam pela estação chuvosa entre os meses de dezembro e maio, conhecido como “inverno amazônico”. Nessa mesma época, acontece a estação seca em Roraima, que fica mais ao norte, mas ainda faz parte do bioma amazônico.

A biodiversidade da Amazônia é muito rica. Nesse bioma, vivem muitas espécies de árvores de grande porte, como a castanheira-do-pará, a seringueira e o cedro, além de muitas outras plantas de menor porte. Entre os animais, há inúmeras espécies de macacos, aves e mamíferos aquáticos, como o peixe-boi e o boto.

PARA O PROFESSOR

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• Texto: Quantas Amazônias existem? Publicado por: Superinteressante. Disponível em: https://super. abril.com.br/mundo-estranho/quantas-amazonias -existem/.

O texto fala das diferentes Amazônias e a que corresponde cada uma.

• Texto: Etnobotânica e etnofarmacologia Publicado por: Centro de Estudos Etnofarmacológicos da Unifesp. Disponível em: http://www.cee.unifesp.br/ etnofarmacologia.htm.

O texto explica o que são etnobotânica e etnofarmacologia, a importância desses estudos e aplicações.

( A ) Frutos de guaraná. O guaranazeiro (Paullinia cupana) é uma planta nativa da Amazônia.

(B) Arara-canindé ( Ara ararauna), um animal típico da região.

Embora a Floresta Amazônica sustente uma grande diversidade vegetal, seu solo é pobre em nutrientes. Ele é composto basicamente de diferentes misturas de argila e areia e coberto por uma camada fina de húmus, que se forma pela decomposição de plantas e animais e é favorecida pelo clima quente e úmido.

Os nutrientes minerais disponibilizados pela ação dos decompositores são rapidamente absorvidos pelas raízes das plantas. Desse modo, os seres vivos da floresta ajudam a conservá-la, mantendo o delicado equilíbrio entre decomposição de matéria orgânica e absorção de nutrientes minerais.

Os rios da região abrigam inúmeras espécies de peixes e outros animais que são a base da alimentação da população. Além disso, são importantes vias de transportes de mercadoria e de pessoas.

Na Amazônia, além da riqueza natural, há muita riqueza cultural. Os povos da floresta possuem conhecimentos de valor inestimável: os saberes são passados de geração a geração e incluem informações sobre os diversos usos dos recursos naturais da região e o manejo da floresta. Isso tem estimulado os cientistas a buscar os conhecimentos desses povos para desenvolver suas pesquisas. Muitos pesquisadores vão à Amazônia, por exemplo, em busca de plantas que possam ser utilizadas no desenvolvimento de novos medicamentos.

NOTIFICAÇÃO

A Amazônia abriga uma grande floresta tropical, de clima quente e úmido.

Se julgar oportuno, explique aos estudantes que, na segunda metade do século XVIII, o governo português ordenou que se realizasse uma expedição científica à região da Amazônia. A intenção era buscar soluções para o problema da demarcação de fronteiras – motivo de permanentes disputas com o governo espanhol – e avaliar as possibilidades de exploração das terras brasileiras. O encarregado da missão foi Alexandre Rodrigues Ferreira (1756-1815), um jovem naturalista que, apesar de ter nascido na Bahia, estudou na Universidade de Coimbra, Portugal. Nessa expedição, foram percorridos quase 40 mil quilômetros de um território jamais antes explorado por cientistas. Esse assunto exemplifica o caráter histórico da construção do conhecimento científico, podendo ser tratado de forma interdisciplinar com História e favorecendo o desenvolvimento da competência geral 1

(PA), 2019.

1. Descreva as características da Amazônia em relação ao clima, à temperatura e à precipitação.

Clima: quente e úmido; temperatura: média de 28 °C; precipitação: 2 300 mm por ano.

2. Identifique as afirmações incorretas e reescreva-as, fazendo as correções.

a) A Amazônia é o maior bioma brasileiro. Afirmação correta.

b) O solo da Floresta Amazônica é rico, pois sustenta uma exuberante floresta.

c) A Floresta Amazônica fica localizada inteiramente na zona tropical. Afirmação correta.

d) Em alguns estados brasileiros, como no Acre e no Amazonas, a estação chuvosa ocorre entre os meses de maio e dezembro, período conhecido como “inverno amazônico”.

2.

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• Artigo: O universo das sociedades numa perspectiva relativa: exercícios de etnoastronomia

Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia, n. 1, 2004. Disponível em: https://www.relea.ufscar. br/index.php/relea/article/view/54.

no Amazonas,

02/09/22 22:38

Os autores do artigo descrevem como promoveram a popularização da etnoastronomia, por meio de oficinas com escolas visitantes, no Planetário do Pará “Sebastião Sodré da Gama”.

Acessos em: 7 ago. 2022.

Se julgar adequado, exiba vídeos sobre a Amazônia para que os estudantes reconheçam que nesse bioma há muito mais do que a imensa floresta e os rios caudalosos. Na seção Para o estudante, há informações sobre as características gerais desse bioma.

PARA O ESTUDANTE

• Texto: Contando ciência na web: Amazônia. Publicado por: Embrapa. Disponível em: https:// www.embrapa.br/contando-cien cia/bioma-amazonia. Acesso em: 7 ago. 2022. Página com informações sobre a Amazônia.

O rio Amazonas é um dos maiores rios do mundo. Ele faz parte da bacia hidrográfica amazônica. Encontro do rio Tapajós com o rio Amazonas, em Santarém

2. b) O solo da Floresta Amazônica é pobre em nutrientes, embora sustente uma exuberante floresta.

d) Em alguns estados brasileiros, como no Acre e

a estação chuvosa ocorre entre os meses de dezembro e maio, período conhecido como “inverno amazônico”.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Cerrado

Explique aos estudantes que, por características visuais de sua paisagem, o Cerrado era considerado como um bioma pobre em espécies e de vegetação seca. Esse foi um dos motivos pelos quais o estudo desse bioma foi negligenciado por muito tempo. Atualmente, com o avanço de pesquisas, sabe-se da grande riqueza de espécies da fauna e da flora do Cerrado, bem como seu potencial extrativista. Do Cerrado, é possível obter produtos importantes, como extratos vegetais para produção de medicamentos e uma extensa lista de frutos comestíveis, ricos em vitaminas e outros nutrientes importantes para a saúde das pessoas, como buriti, ingá, jatobá, mangaba, pequi, entre muitos outros. Esclareça que a exploração sustentável dos recursos do Cerrado contribui para a conservação desse bioma e ao mesmo tempo garante a geração de renda às populações agroextrativistas que vivem nessa região formadas por indígenas, quilombolas, geraizeiros, sertanejos, vazanteiros e ribeirinhos. Ressalte a importância do desenvolvimento sustentável para a economia, a sociedade e o ambiente natural.

Ainda sobre a flora da região, explique que muitas plantas do Cerrado apresentam adaptações à falta de água (já que esse bioma é seco durante boa parte do ano), à intensa luminosidade e à ocorrência de queimadas. As folhas e cascas grossas das árvores e suas raízes profundas são exemplos de adaptações ao fogo e à seca, respectivamente.

Cerrado

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

O tamanduá-bandeira (Myrmecophaga tridactyla) é um mamífero típico do Cerrado.

Localização do bioma Cerrado e representação de algumas de suas espécies típicas como lobo-guará, pequizeiro, jaguatirica, veado-catingueiro, cagaiteira, tamanduá-bandeira e pacu-dente-seco.

O Cerrado é o segundo maior bioma brasileiro e ocupa a parte central do Brasil, estendendo-se pelo Distrito Federal e pelos estados da região Centro-Oeste (Goiás, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul), por Tocantins e Minas Gerais.

O clima na região é quente, com temperatura média anual por volta dos 23 °C e índice pluviométrico entre 1 200 mm e 1 800 mm por ano. De maio a setembro ocorre a estação seca, com baixos índices pluviométricos mensais, os quais podem chegar a zero. O período chuvoso vai de outubro a abril, com alguns curtos períodos de seca, chamados veranicos. A vegetação do Cerrado difere de uma região para outra. Em alguns lugares, predominam árvores altas e próximas umas às outras; em outros, predominam arbustos e árvores menores. Os fatores que possibilitam essa variedade de fisionomias estão relacionados com os tipos de solo, de clima e de relevo. No geral, as árvores têm troncos retorcidos por causa do solo ácido e das frequentes queimadas que acontecem nesse bioma, algumas delas naturais e outras provocadas pelos seres humanos. Araçá, pequizeiro, angelim e jatobá são algumas árvores desse bioma. Entre os animais, podemos citar o lobo-guará, o cachorro-vinagre, o tatu-canastra, a ema e a águia-cinzenta.

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ATIVIDADE

Proponha uma pesquisa sobre as populações agroextrativistas que vivem no Cerrado: indígenas, quilombolas, geraizeiros, sertanejos, vazanteiros e ribeirinhos. Cada grupo pode ficar responsável por pesquisar uma população. Oriente os estudantes a ressaltar a interação dessas populações com o Cerrado.

PARA O PROFESSOR

• Texto: Aproveitamento de frutos estimula a conservação do Cerrado. Publicado por: WWFBrasil. Disponível em: https://www.wwf.org.br/ informacoes/sala_de_imprensa/?1480. Acesso em: 7 ago. 2022.

Texto sobre a Oficina de Aproveitamento de Frutos do Cerrado, que aliou capacitação das pessoas e conservação ambiental.

SELMA CAPARROZ

( A ) Vegetação de Cerrado em Minas Gerais (MG), 2019. (B) Capim dourado (Syngonanthus nitens), planta típica das regiões de veredas e campos úmidos do Cerrado, muito usada pelos quilombolas e outras comunidades para a confecção de peças artesanais. (C ) Tatu-canastra (Priodontes maximus), animal típico da região.

O Cerrado é considerado a caixa-d’água do Brasil, pois é nele que estão localizadas as nascentes de importantes rios que abastecem bacias hidrográficas, entre elas as dos rios Tocantins, São Francisco e Prata.

Vereda: área úmida do Cerrado onde a água do lençol freático aflora para a superfície.

O rio Tocantins é o segundo maior rio, em extensão, que está totalmente em território brasileiro. Miracema do Tocantins (TO), 2022.

ATIVIDADES

1. Descreva as características do Cerrado em relação ao clima, à temperatura e à precipitação. Clima: quente; temperatura: média de 23 °C; precipitação: 1 200 mm a 1 800 mm por ano.

2. Leia o trecho a seguir sobre o bioma Cerrado. Depois, faça o que se pede.

[...] um complexo de formações vegetais, que inclui campos naturais, savanas, veredas e florestas com a presença de rios, córregos e cachoeiras. Devido à sua geografia de planaltos [...], o bioma é uma das mais importantes fontes de água para o país. Não é à toa que o Cerrado é conhecido como o berço das águas do Brasil.

BERÇO das águas. WWF-Brasil. [S. l.], [20--]. Disponível em: https://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/areas _prioritarias/cerrado/bercodasaguas/. Acesso em: 7 jul. 2022.

• Pesquise em livros ou na internet quais são as bacias hidrográficas brasileiras alimentadas por rios que nascem no Cerrado. Amazônica, do Araguaia-Tocantins, do Atlântico Nordeste Ocidental, do Atlântico Nordeste Oriental, do São Francisco, do Atlântico Leste, do Paraná e do Paraguai.

PARA O ESTUDANTE

• Texto: Contando ciência na web: Cerrado Publicado por: Embrapa. Disponível em: https:// www.embrapa.br/contando-ciencia/bioma-cerrado. Página com informações sobre o Cerrado.

• Texto: Quem tem medo do lobo-guará? Publicado por: Ciência Hoje das Crianças. Disponível

29/08/2022 19:51

em: http://chc.org.br/coluna/quem-tem-medo-do -lobo-guara/. Texto com informações sobre o lobo-guará, desmistificando a má fama desse animal.

Acessos em: 7 ago. 2022.

Uma planta de valor econômico e que merece destaque no contexto da extração sustentável é o capim dourado. Comente que a arte de transformar as hastes do capim dourado em diversos objetos é uma herança dos indígenas Xerente, que utilizavam esses objetos em casa ou para troca por outros produtos. Atualmente, a exploração e o manejo dessa planta são feitos por populações tradicionais da região do Jalapão (TO); a produção de peças artesanais é a principal fonte de renda de centenas de famílias. As comunidades extrativistas, preocupadas com a sustentabilidade da atividade, procuraram o apoio do governo e de ONGs para a realização de pesquisas para a compreensão dos impactos do extrativismo e definição da melhor forma de manejo tanto do capim quanto do buriti. Dessa parceria e desse diálogo de saberes (científico e tradicional) foi elaborada a Portaria nº 362/2007, que regulamenta como deve ser a extração e exploração desses recursos naturais. Comente que alguns animais sofrem risco de extinção também por causa da falta de informação da população. O lobo-guará, por exemplo, sofreu com a caça indiscriminada por ser considerado um animal perigoso. Porém, esse animal é um mamífero tímido, cuja principal defesa é a fuga. Devido à destruição de seu hábitat, alguns lobos-guarás são avistados próximos de sítios e são responsáveis pela morte de algumas galinhas. Por esse motivo, os fazendeiros da região julgaram que esse animal fosse um terrível predador, mas na verdade a dieta do lobo-guará é baseada em frutos e pequenos animais.

Atividades

2. Ajude os estudantes na pesquisa, se necessário. A utilização de tecnologias digitais de informação para acessar informações e produzir conhecimento contribui para o desenvolvimento da competência geral 5

DINIZ/PULSAR IMAGENS

O aspecto do Cerrado difere de uma região para outra.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mata Atlântica

Para iniciar o trabalho com este bioma, mostre aos estudantes fotografias de centros urbanos, como São Paulo, Vitória, Salvador e Rio de Janeiro. Cite o nome dos municípios de cada fotografia e peça aos estudantes que os localizem em um mapa com a divisão política do país. Depois, pergunte o que esses centros urbanos têm em comum, além, é claro, da característica cosmopolita. Na sequência, peça que os estudantes observem o mapa dos biomas brasileiros, conduzindo a conversa de modo que eles percebam que esses municípios se localizam em regiões originalmente ocupadas pela Mata Atlântica. A intenção é mostrar que a região de Mata Atlântica sofreu os impactos do crescimento urbano. Explique que esse bioma sofreu também o impacto das atividades econômicas ao longo da história do Brasil, citando, como exemplo, a exploração do pau-brasil, árvore que deu nome ao nosso país, quando os primeiros exploradores chegaram por aqui. Esse assunto permite a integração com a disciplina de História.

Mata Atlântica

O muriqui-do-norte (Brachyteles hypoxanthus) é um primata criticamente ameaçado de extinção que vive na Mata Atlântica.

Localização do bioma Mata Atlântica e representação de algumas de suas espécies típicas como muriqui-do-norte, rato-de-espinho, jacarandá, onça-pintada, jararaca, mico-leão-dourado e tucano-de-bico-verde.

A Mata Atlântica é o bioma que, originalmente, localizava-se próximo ao litoral, desde o Nordeste até o Sul do Brasil, estendendo-se por 17 estados brasileiros: Alagoas, Bahia, Ceará, Goiás, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Paraíba, Paraná, Pernambuco, Piauí, Sergipe, Rio Grande do Norte, Rio Grande do Sul, São Paulo, Espírito Santo, Rio de Janeiro e Santa Catarina. Entretanto, a área original desse bioma é a mais povoada e modificada por atividades humanas, como produção agropecuária, exploração mineral, extrativismo vegetal, industrialização e urbanização. Desse modo, a vegetação atual corresponde a cerca de 12,4% da mata original e encontra-se preservada principalmente em algumas áreas protegidas.

A maior parte da população brasileira se concentra nas áreas próximas à costa leste, região originalmente ocupada pela Mata Atlântica.

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Para tornar visualmente mais clara a atual situação da Mata Atlântica, proponha que os estudantes representem a situação atual deste bioma em uma folha de papel quadriculado. É esperado que eles delimitem 100 quadradinhos, que representariam 100% da Mata Atlântica original, e depois destaquem 12 quadradinhos, que seriam o que sobrou desse bioma.

O clima da região é quente e úmido, com temperatura média anual em torno de 21 °C e índices pluviométricos por volta de 2 240 mm por ano, com estação seca no inverno e estação chuvosa no verão. O solo costuma se manter úmido e sua fertilidade é garantida pela decomposição dos restos da vegetação, como folhas, galhos e cascas de frutos.

A biodiversidade desse bioma é uma das maiores do planeta, marcada por uma variedade de espécies de árvores, como ipê, pau-brasil, jequitibá, além de muitas espécies de orquídeas, bromélias e samambaias. Mico-leão-dourado, onça-pintada, anta e jaguatirica são alguns dos animais que compõem a fauna da região, assim como inúmeras espécies de invertebrados e aves.

Além da diversidade natural, há uma grande diversidade cultural. Nesse bioma, vivem comunidades indígenas, quilombolas, comunidades caiçaras e ribeirinhas que mantêm uma relação profunda com a natureza, dependendo dela para sua subsistência.

ATIVIDADES

NOTIFICAÇÃO

A Mata Atlântica abriga uma floresta tropical com uma das maiores biodiversidades do mundo.

1. Descreva as características da Mata Atlântica em relação ao clima, à temperatura e à precipitação. Clima: quente e úmido; temperatura: média de 21 °C; precipitação: 2 240 mm por ano.

2. Qual foi o principal motivo da redução drástica da floresta original que compunha o bioma Mata Atlântica? As atividades humanas, como produção agropecuária, exploração mineral, extrativismo vegetal, industrialização e urbanização.

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PARA O PROFESSOR

• Matéria: O que resta da Mata Atlântica no Brasil. Publicado por: Nexo Jornal. Disponível em: https://www.nexojornal.com.br/grafico/2017/06/14/ O-que-resta-da-mata-atl%C3%A2ntica-no-Brasil. Acesso em: 7 ago. 2022.

Gráficos que mostram o que resta da Mata Atlântica em relação à sua extensão original.

PARA O ESTUDANTE

02/09/22 22:40

• Texto: Contando ciência na web: Mata Atlântica. Publicado por: Embrapa. Disponível em: https://www.embrapa.br/contando-ciencia/ bioma-mata-atlantica. Acesso em: 7 ago. 2022. Página com informações sobre a Mata Atlântica.

Comente que a maior parte das áreas preservadas desse bioma está em Unidades de Conservação, que são áreas protegidas, definidas e criadas pelo poder público, com o objetivo de garantir a conservação dos recursos naturais.

Proponha aos estudantes que pesquisem instituições e organizações destinadas a proteger os remanescentes da Mata Atlântica, como a ONG SOS Mata Atlântica. Essa abordagem permite o trabalho com o TCT Educação ambiental Comente que na Mata Atlântica, além da diversidade natural, há uma grande diversidade cultural. Nesse bioma, vivem comunidades indígenas, quilombolas, caiçaras e ribeirinhas, cada uma com seus costumes e tradições. A região também tem influência de diversos povos imigrantes (italianos, japoneses, portugueses, entre outros). O tema 3 da seção Mergulho no tema aborda esse assunto.

Atividades

2. Aproveite para abordar as implicações socioambientais da redução da área original ocupada pelo bioma Mata Atlântica. Ao solicitar que os estudantes analisem, compreendam e expliquem fenômenos e processos relativos ao mundo natural e social, a questão pode ajudar no desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

( A ) Fruto da pindabuna (Duguetia lanceolata), típica da Mata Atlântica.

(B) Preguiça-de-coleira (Bradypus torquatus), animal que vive na região.

SIMONETTI/

Vista aérea do município de Vila Velha (ES), 2021. Grande parte da paisagem natural foi modificada em decorrência da urbanização.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Caatinga

A Caatinga é um bioma exclusivamente brasileiro, caracterizado pelo clima semiárido. Evidencie que a paisagem da Caatinga muda drasticamente no verão (época seca) e no inverno (época de chuvas), mostrando aos estudantes fotografias da região nesses dois períodos. É importante orientá-los a observar que o solo rachado, as árvores sem folhas e o ambiente com o aspecto onde parece não existir vida, dá lugar a uma paisagem florida e verdejante depois dos períodos de chuva. Nesse sentido, vale a pena explorar o significado da palavra caatinga com os estudantes, relacionando-o ao aspecto da vegetação nos períodos de seca.

ATIVIDADE

Ao tratar das adaptações dos seres vivos da Caatinga, proponha aos estudantes que pesquisem como cuidar de um cacto: quanto de Sol essa planta precisa por dia e como deve ser regada? Espera-se que eles descubram que os cactos são adaptados a regiões secas e quentes e algumas das adaptações dessa planta são as folhas modificadas em espinhos para evitar perda de água por transpiração. Comente que alguns cactos guardam água em seu caule, assim como outras plantas típicas da Caatinga, como a barriguda, por exemplo.

PARA O PROFESSOR

• Artigo: O bioma Caatinga representado na cultura popular nordestina Publicado por: Embrapa. Disponível em: https://www.embrapa. br/soja/busca-de-publicacoes/-/publicacao/ 134545/o-bioma-caatinga-representado-na -cultura-popular-nordestina.

Caatinga

O cardeal-do-

Localização do bioma Caatinga e representação de algumas de suas espécies típicas como tatu-bola, calango, cardeal-do-nordeste, catingueira, cobra-de-duas-cabeças, periquito-da-caatinga e cacto mandacaru.

A Caatinga ocorre em grande parte dos estados do Nordeste brasileiro e no Norte de Minas Gerais. A região ocupada por esse bioma caracteriza-se pelo clima semiárido, que é marcado por temperaturas elevadas e um período chuvoso irregular e de curta duração, geralmente de janeiro a maio. A temperatura média anual é de 27 °C e o índice pluviométrico fica entre 500 mm e 700 mm por ano.

De maneira geral, o solo da Caatinga é rico em minerais, mas pobre em matéria orgânica, pois a ação dos seres decompositores é prejudicada pelo calor e pela luminosidade, que são intensos durante todo o ano nessa região. A superfície do solo geralmente apresenta fragmentos de rochas, o que lhe confere um aspecto pedregoso.

A palavra caatinga, no idioma tupi, significa “mata branca”. No período de seca, que pode se prolongar por nove meses, grande parte da vegetação fica com aspecto esbranquiçado por causa da perda das folhas. No período das chuvas, tudo se transforma e as plantas voltam a brotar e produzir folhas e flores.

Esse bioma abriga árvores como a aroeira e o juazeiro, e cactos como o mandacaru. O gavião-carcará, a cutia, o preá e a ararinha-azul são alguns animais que compõem a fauna da Caatinga.

O artigo trata da relação de compositores com o bioma Caatinga.

• Site: Agenda Gotsch. Disponível em: https:// agendagotsch.com/pt/. Apresenta informações sobre a iniciativa de Ernst Götsch e a implantação da agricultura sintrópica.

• Vídeo: Tom da Caatinga. Publicado por: Canal Futura. Vídeo (8min13s). Disponível em: https:// www.youtube.com/watch?v=v5O83Ccj0bU. O bioma Caatinga é apresentado por meio de canções e imagens. Acessos em: 7 ago. 2022.

SELMA CAPARROZ

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Vegetação da Caatinga no período de seca em Ibotirama (BA), 2022.

A asa-branca (Patagioenas picazuro) é uma ave típica da Caatinga.

Os seres vivos desse bioma apresentam adaptações interessantes às condições climáticas severas e à escassez de água. Muitos animais só saem da toca à noite, quando a temperatura é mais amena. Algumas plantas possuem raízes muito profundas que alcançam a água armazenada no subsolo; outras perdem as folhas na época da seca e ainda há as que apresentam folhas modificadas em espinhos. Essas duas últimas adaptações reduzem a perda de água por transpiração.

ATIVIDADES

Ver orientações no Manual do professor.

NOTIFICAÇÃO

A Caatinga está presente em grande parte do Nordeste brasileiro e abriga espécies que são adaptadas ao clima semiárido.

1. Em dupla, façam uma pesquisa em livros e na internet sobre o clima semiárido e a importância do rio São Francisco para a vida dos nordestinos. Com as informações obtidas na pesquisa, escrevam um texto expondo argumentos que justifiquem a importância da conservação desse rio para a população da região.

2. Plantas xerófitas, como o cacto mandacaru da fotografia ao lado, são aquelas adaptadas a ambientes com escassez de água. Cite ao menos duas características dessas plantas que permitem sua sobrevivência no ambiente de clima semiárido, explicando cada uma delas. Se necessário, pesquise em livros e na internet.

Cacto mandacaru (Cereus jamacaru).

As raízes de plantas xerófitas são longas e profundas, capazes de captar água a enormes distâncias; seu caule é capaz de armazenar água; e suas folhas são pequenas, modificadas em espinhos ou cobertas de pelos, características que contribuem para evitar a perda excessiva de água pela transpiração.

Atividades

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1. Ajude os estudantes na pesquisa, se necessário. A utilização de tecnologias digitais de informação para acessar informações e produzir conhecimento contribui para o desenvolvimento da competência geral 5 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza Ao solicitar que os estudantes elaborem argumentos com base em informações confiáveis para promover a consciência

O contexto do sertanejo poderá ser trabalhado em interface com a disciplina de Geografia. Apesar dos fatores naturais difíceis, a seca não é a única responsável pelas condições precárias de vida da população humana no sertão nordestino. Há também a má distribuição de renda, que acontece em todo o país, e a falta de políticas eficientes que ajudem a reduzir os problemas causados pela escassez de água. Em contraponto, ressalte que nessa região há uma grande riqueza cultural, representada, por exemplo, nas danças, nas músicas e no artesanato. Além disso, há diversas iniciativas que visam trazer melhorias para a população da Caatinga, driblando as dificuldades e respeitando o ambiente natural. Na seção Para o professor, há um link com informações sobre a iniciativa do agricultor e pesquisador suíço Ernst Götsch (1948-) e a implantação da agricultura sintrópica. Converse sobre a importância dos rios para a região da Caatinga. A água, recurso escasso no bioma, é muito importante para os seres vivos da região e, nesse sentido, o rio São Francisco tem papel imprescindível nesse bioma. A cultura do sertanejo e outros aspectos do bioma Caatinga são abordados no tema 2 da seção Mergulho no Tema

PARA O ESTUDANTE

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socioambiental, a atividade permite ainda o desenvolvimento da competência geral 7 e da competência específica 5 de Ciências da Natureza

2. Ao solicitar que os estudantes analisem e expliquem características das plantas xerófitas, a questão auxilia o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

• Matéria : Contando ciência na web: Caatinga . Publicado por: Embrapa. Disponível em: https://www.embrapa.br/con tando-ciencia/bioma-caatinga. Acesso em: 7 ago. 2022. Página com informações sobre a Caatinga.

• Livro: Caatinga. Armênio Uzunian et al. São Paulo: Harbra, 2013. O livro trata do bioma Caatinga, sua fauna e flora, sua importância econômica e a necessidade de sua conservação.

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

RICARDO DE PAULA FERREIRA/SHUTTERSTOCK.COM

ALF RIBEIRO/SHUTTERSTOCK.COM

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Pantanal

Explique aos estudantes que o Pantanal é conhecido como a maior planície alagada do mundo. Comente que o fluxo das águas – inverno seco e verão chuvoso – é o principal fator que influencia a vida no Pantanal. A fauna e a flora estão adaptadas às cheias e vazantes dos rios pantaneiros. É interessante que os estudantes reconheçam que o vai e vem das águas coopera para a fertilidade do solo: ao voltar ao seu leito normal, a água deixa na superfície do solo uma camada de nutrientes.

Vale comentar também sobre os pantaneiros: são boiadeiros que vivem no Pantanal e cuidam do gado, considerando as características desse bioma. Nos períodos de cheia, os pantaneiros levam os animais para as regiões mais altas, fazendo grandes migrações e conduzindo o gado para locais seguros onde ainda há alimento e espaço para sua sobrevivência. No Pantanal há comunidades tradicionais como as indígenas, as quilombolas, os coletores de iscas ao longo do Rio Paraguai, a comunidade Amolar (formada pela miscigenação de povos indígenas que viviam na região com migrantes que utilizavam a navegação pelo Rio Paraguai), dentre outras. Essas comunidades influenciaram diretamente a cultura da população pantaneira.

Pantanal

Localização do bioma Pantanal e representação de algumas de suas espécies típicas como sucuri, tucano-toco, tuiuiú, aguapé, jacaré-do-pantanal, capivara, orquídea aquática e arara-canindé.

O Pantanal abrange os estados do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, ocupando uma grande planície, e estende-se por áreas da Bolívia e do Paraguai, países vizinhos.

Nesse bioma, predomina o clima quente, com temperatura média anual de 24 °C. O índice pluviométrico é de cerca de 1 100 mm por ano. Há duas estações bem definidas: o verão chuvoso e o inverno seco. As chuvas concentram-se nos meses de outubro a abril, época conhecida como período da cheia. Nele, os rios da região extravasam suas águas, inundando extensas áreas. O período da seca é de maio a setembro, e nele os rios voltam a seus cursos normais, mas muitas regiões ainda permanecem alagadas, formando lagoas.

Paisagem do Pantanal no período da seca ( A ) e no período das cheias (B). Fotografias tiradas no município de Poconé (MT) em setembro de 2020 e fevereiro de 2018, respectivamente.

PARA O ESTUDANTE

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• Livro: Guerra no Pantanal. Antônio de Pádua e Silva. São Paulo: Editora Atual, 2004. (Coleção Entrelinhas).

O livro conta a história de dois garotos da cidade que vão ao Pantanal e se deparam com um crime ambiental: a morte de jacarés por caçadores que querem lucrar com a morte dos animais.

• Texto: Contando ciência na web: Pantanal. Publicado por: Embrapa. Disponível em: https://www.

embrapa.br/contando-ciencia/bioma-pantanal. Página com informações sobre o Pantanal.

• Vídeo: Pantanal. Publicado por: WWF-Brasil. Vídeo (8min48s). Disponível em: https://www.youtube.com/ watch?v=vpm5ygA0nb0.

O vídeo traz informações do bioma Pantanal e mostra um pouco da biodiversidade do bioma. Acessos em: 7 ago. 2022.

A

As características do solo do Pantanal resultam das constantes inundações. Como há excesso de água, a decomposição de matéria orgânica se dá de maneira mais lenta, o que diminui a fertilidade. No período da seca, quando o nível dos rios volta a baixar, uma camada formada por areia, restos de animais e vegetais, rica em nutrientes, fica sobre a superfície, tornando o solo mais fértil. Nos terrenos mais altos e mais secos, o solo é arenoso, ácido e pouco fértil. Nesses locais, a água infiltrada é retida no subsolo, em lençóis freáticos.

A fauna e a flora do Pantanal são ricas e variadas e estão adaptadas ao fluxo das águas. Esse bioma, por estar entre a Amazônia e o Cerrado, abriga espécies de animais e de plantas em comum aos dois biomas, além de espécies endêmicas, ou seja, que só são encontradas nessa região.

As aves, como garças, tuiuiús e araras, e os peixes, como dourados, piranhas e pintados, são os grupos mais numerosos nesse bioma. Jacarés, cervos-do-pantanal e ariranhas também fazem parte da fauna pantaneira. Figueiras, ingazeiros, palmeiras e paus-de-formiga fazem parte da flora da região.

Ninho de tuiuiús no Pantanal, 2019.

NOTIFICAÇÃO

Destaque aos estudantes que, por sua localização, o Pantanal tem influência da Amazônia, do Cerrado e da Mata Atlântica, tendo espécies desses biomas em sua fauna e flora. É considerado o bioma brasileiro mais preservado, mantendo cerca de 84% de sua paisagem original. Por isso, algumas espécies ameaçadas em outros biomas, são encontradas em populações maiores no Pantanal.

O Pantanal é uma extensa planície inundável pelos rios da região.

ATIVIDADE

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

b) O ecoturismo, ou turismo na natureza, é uma atividade que poder ser compatível com a conservação do patrimônio natural e cultural, pois ao aproximar o ser humano da natureza, ela incentiva a formação de uma consciência ambiental, proporcionando também um retorno financeiro à região. Porém, se essa atividade não for bem planejada e desenvolvida de maneira adequada, ela poderá trazer implicações negativas à conservação do patrimônio natural protegido e à região como um todo.

• Observe a fotografia.

a) Explique o que você entendeu sobre as orientações dessas placas.

b) Atualmente, iniciativas de ecoturismo vêm crescendo no Pantanal e em outros biomas. Pesquise em revistas, jornais e internet quais são as vantagens e desvantagens desse tipo de atividade econômica.

a) Resposta pessoal. Ao visitarmos um local, não devemos alterar a natureza a fim de conservá-la em bom estado. Não se deve extrair plantas, rochas, animais ou qualquer outro elemento e também não devemos deixar lixo ou outros materiais que não fazem parte do ambiente natural.

Placas dos lemas do ecoturismo, na praia dos pescadores, em Itanhaém (SP).

Atividade

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Auxilie os estudantes no direcionamento da pesquisa, se necessário. A utilização de tecnologias digitais de informação para acessar informações e produzir conhecimento contribui para o desenvolvimento da competência geral 5 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza A atividade também

favorece que os estudantes ajam pessoal e coletivamente com responsabilidade e determinação, tomando decisões em princípios democráticos e sustentáveis, o que favorece o desenvolvimento da competência geral 10 e da competência específica 8 de Ciências da Natureza

Proponha um debate sobre as vantagens e as desvantagens do ecoturismo na região, com atenção à prática de pesca esportiva. Comente que essa atividade tem aumentado no Pantanal, pois a região apresenta rios ricos em espécies. Se julgar oportuno, proponha aos estudantes a leitura do livro sugerido na seção Para o estudante. Depois, em um dia previamente combinado com a turma, promova uma conversa coletiva, na qual os estudantes possam contar de forma resumida a história lida, expor suas impressões sobre ela e apontar os problemas ambientais citados no livro. Essa abordagem permite o trabalho com o TCT Educação ambiental

29/08/2022 19:52

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Pampa

Inicie a apresentação das características desse bioma usando imagens, como fotografias da região em diferentes épocas do ano. Deste modo, os estudantes poderão perceber que os invernos costumam ser bastante rigorosos na região do Pampa. Retome o mapa-múndi, com a indicação dos paralelos, mostrando aos estudantes que essa região se localiza na zona temperada, que é caracterizada por temperaturas mais amenas.

Ressalte que nos campos há o predomínio de planícies. Nesse momento, explore a origem e o significado da palavra pampa. Os estudantes devem reconhecer que, embora os terrenos planos sejam predominantes, há algumas colinas, conhecidas como coxilhas. Destaque que a vegetação nativa da região é formada predominantemente por gramíneas. É importante que os estudantes não associem vegetação nativa apenas a florestas e regiões com árvores. Um campo de gramíneas pode ser igualmente rico e diverso.

Pampa

O gato-dos-pampas (Leopardus sp.) é um felino que habita o Pampa.

O Pampa, também chamado Campos sulinos ou Campos gaúchos, é o bioma típico do Sul do Rio Grande do Sul, estendendo-se para além das fronteiras com o Uruguai e com a Argentina.

O clima da região é chamado subtropical e é caracterizado por temperaturas mais altas no verão (em torno de 20 °C e 23 °C) e mais baixas no inverno (por volta de 10 °C e 14 °C), podendo gear nessa época do ano. O índice pluviométrico fica entre 500 mm e 1 000 mm por ano. Apresenta curta estação seca, com chuvas intermitentes entre abril e setembro. Pampa é uma palavra de origem indígena que quer dizer “região plana”. Nesse bioma, a predominância de planícies proporciona uma paisagem aparentemente uniforme. No entanto, analisando de perto, há muita diversidade de plantas rasteiras como as espécies gramíneas capim-forquilha, grama-tapete, flechilhas, barbas-de-bode, cabelos-de-porco, além de leguminosas. Há também colinas bastante características que se espalham por esse bioma; as “coxilhas” são planaltos irregulares e contínuos nos quais podem ser encontrados arbustos e árvores. As formações florestais são encontradas principalmente nos planaltos e nas várzeas de rios.

PARA O ESTUDANTE

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• Texto: Contando ciência na web: Pampa. Publicado por: Embrapa. Disponível em: https://www.embrapa. br/contando-ciencia/bioma-pampa. Acesso em: 7 ago. 2022.

Página com informações sobre o Pampa.

Localização do bioma Pampa e representação de algumas de suas espécies típicas como gato- dos-pampas, quero-quero, perdiz, ema, algarrobo, raposa-do-campo e nhandavaí.

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

SELMA CAPARROZ

Quanto mais próximo ao litoral, maior é o número de banhados, ambientes alagados com plantas como juncos, gravatás e aguapés. São regiões ricas em matéria orgânica, o que explica sua biodiversidade, com inúmeras espécies de peixes, aves, roedores, como a capivara e o ratão-do-banhado, jacarés-de-papo-amarelo, lontras, entre outros animais.

Desde os tempos da colonização, a pecuária extensiva tem sido a principal atividade econômica da região. Além de proporcionar resultados econômicos, essa atividade coopera para a conservação dos Pampas e da cultura gaúcha quando realizada de maneira sustentável. Atualmente, os campos têm favorecido a expansão de cultivo de arroz, milho e soja.

NOTIFICAÇÃO

ATIVIDADE

Região de banhado com tachãs (Chauna torquata). Santana do Livramento (RS), 2017.

Pecuária extensiva: criação de gado solto no pasto, ocupando extensas áreas.

a) O bioma Pampa, ou Campos sulinos, está presente no Rio Grande do Sul, estendendo-se para além das fronteiras com o Uruguai e com a Argentina.

• Identifique as afirmações incorretas e reescreva-as, fazendo as correções.

a) O bioma Pampa, ou Campos sulinos, é exclusivo do Rio Grande do Sul.

b) A cobertura vegetal do Pampa é formada predominantemente por gramíneas.

Afirmação correta.

c) Próximo ao litoral, a paisagem é marcada pelos banhados, ambientes alagados, com uma rica biodiversidade. Afirmação correta.

d) Desde os tempos da colonização, a mineração tem sido a principal atividade econômica da região.

Desde os tempos da colonização, a pecuária extensiva tem sido a principal atividade econômica da região.

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PARA O PROFESSOR

• Matéria: Centros de Tradições Gaúchas mantêm cultura do RS pelo mundo. Publicado por: G1. Disponível em: https:// g1.globo.com/rs/rio-grande-do-sul/semana-farroupilha/2012/ noticia/2012/09/centros-de-tradicoes-gauchas-mantem-cultura -do-rs-pelo-mundo.html. Acesso em: 7 ago. 2022.

O texto trata dos Centros de Tradições Gaúchas, que estão espalhados pelo Brasil e em outros países, como Estados Unidos e Japão, e contribuem para a preservação da cultura gaúcha.

29/08/2022 19:54

Explique aos estudantes que a criação de animais é uma atividade bastante tradicional nesse bioma. A ocupação do Pampa para atividades econômicas começou com a chegada dos espanhóis e dos portugueses à região, o que nos permite dizer que a criação de animais no Pampa é feita desde o século XVII. Ao contrário do que parece, a ação dos animais que pastam é benéfica para a manutenção das principais espécies de gramíneas e leguminosas do bioma. Mas isso só ocorre na pecuária extensiva com pastagem nativa. Diferencie os modos de criação de gado: na pecuária extensiva, o gado é criado solto, geralmente sem grandes investimentos e com a ocupação de grandes áreas; na pecuária intensiva, os animais são criados confinados e com maior uso de tecnologias. Esse assunto pode ser tratado em parceria com o professor de Geografia.

A pecuária feita de modo extensivo e com pastagem nativa não agride a natureza do Pampa e até ajuda a preservá-lo. Explore com os estudantes a identidade cultural da região, exemplificada pela figura do gaúcho e refletida em suas vestimentas, na língua e na culinária. Se julgar oportuno, proponha aos estudantes que façam uma pesquisa e compartilhem algumas curiosidades da cultura gaúcha com os colegas.

Paisagem do Pampa com o mosaico campo e floresta, no município de Alegrete (RS), 2020.

O Pampa é um bioma com paisagem mais uniforme e plana.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Zonas de transição

É importante que os estudantes compreendam o que são zonas de transição. Para isso, ressalte que, nessas áreas, as paisagens são diferentes das encontradas nos biomas que fazem fronteira com elas e que têm características próprias.

Ao falar sobre a região entre a Amazônia e a Caatinga, conhecida como Mata dos Cocais, ressalte a importância das palmeiras para a população local, explicando que o extrativismo vegetal é a fonte de renda de muitas famílias. Os produtos extraídos das palmeiras são utilizados em indústrias de cosméticos, de celulose, farmacêuticas, alimentícias, dentre outras. Pergunte a eles por que a carnaúba é conhecida como “árvore da vida”, explicando que essa palmeira fornece diversos produtos, que são usados nas construções, na alimentação e no artesanato. A região da Mata dos Cocais vem sofrendo com o desmatamento para o aumento de áreas de pastagens e, sobretudo, de cultivo da soja.

Comente que na Mata Seca, área de transição entre Amazônia e Cerrado, há muitas espécies de plantas caducifólias, ou seja, que perdem as folhas na estação seca. As folhas que caem ajudam na reposição da matéria orgânica do solo.

A zona de transição entre o Cerrado e a Caatinga é chamada de Sertão e é marcada por períodos de seca prolongados.

É interessante mostrar imagens dessas regiões para os estudantes. Se possível, proponha a eles uma pesquisa de imagens na internet.

ZONAS DE TRANSIÇÃO

Algumas regiões com características específicas, existentes entre os principais biomas brasileiros, são identificadas como zonas de transição. A percepção de uma zona de transição ocorre, principalmente, pelas mudanças na vegetação, que, por sua vez, influencia comunidades animais que habitam essas áreas. Uma delas é a transição entre a Amazônia e a Caatinga, onde ficam as florestas de palmeiras do Maranhão. Na zona de transição entre o Cerrado e a Amazônia há as florestas secas de Mato Grosso. Há também a zona entre o Cerrado e a Caatinga, com florestas de árvores com folhas secas.

Zonas de transição entre biomas

Entre a Amazônia e a Caatinga (1) está localizada a Mata dos Cocais. Essa zona é formada por extensas florestas de palmeiras, como o babaçu, a carnaúba e o buriti. Seguindo do leste para o oeste, o clima se torna cada vez mais úmido e proporciona uma vegetação cada vez mais arbórea e exuberante. O babaçu é uma palmeira nativa das regiões Norte e Nordeste do Brasil, explorada de maneira sustentável pela população local.

Transição Cerrado-Caatinga

Fonte:

bioma_transicao/. Acesso em: 7 jul. 2022.

Área de Mata dos Cocais. Chapada do Araripe, Barbalha (CE), 2020.

PARA O PROFESSOR

Entre a Amazônia e o Cerrado (2) está localizada a Mata Seca, formação florestal com características comuns do Cerrado que geralmente ocorre em locais afastados dos cursos de água ou da umidade permanente. Já na transição entre o Cerrado e a Caatinga (3), observa-se uma vegetação mais rica que a da Caatinga, com florestas de árvores de folhas secas. O clima nessa região é mais seco que o do Cerrado, com solo mais ressecado e períodos prolongados sem chuva. A maior parte dessa área está no interior de estados nordestinos.

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• Texto : Zonas de transição . Publicado por: WWF-Brasil. Disponível em: https://www.wwf.org.br/ natureza_brasileira/questoes_ambientais/biomas/ bioma_transicao/.

Página com informações sobre as zonas de transição.

• Texto: Mata Seca. Publicado por: Embrapa. Disponível em: https://www.embrapa.br/cerrados/colecao -entomologica/bioma-cerrado/mata-seca. Página com informações sobre a Mata Seca. Acessos em: 7 ago. 2022.

ZONAS de transição. WWF-Brasil. [S. l.], [20--]. Disponível em: https://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/questoes_ambientais/biomas/

Transição Amazônia-Caatinga Transição Amazônia-Cerrado

Manguezais

2. b) A destruição da biodiversidade dos manguezais afeta a produção de alimentos, já que muitos peixes e outros animais se reproduzem e se desenvolvem nessas áreas. Além disso, o aterro e a construção em áreas de manguezais podem levar ao aumento de inundações, já que o solo fica impermeabilizado e a área para escoamento da água fica diminuída.

Os manguezais são típicos de estuários (locais onde rios se encontram com o mar), enseadas e lagunas de água salgada. Eles se estendem do litoral do Amapá até Santa Catarina.

O solo do manguezal é lodoso e fica constantemente inundado com alternâncias definidas pela maré. É rico em matéria orgânica, o que permite o desenvolvimento de uma fauna e de uma flora bastante diversas. A flora é composta de quatro espécies arbóreas principais conhecidas como mangue-vermelho, mangue-preto, mangue-branco e mangue-de-botão, variação que ocorre à medida que se afastam da água. Também é possível encontrar samambaias e orquídeas nesse ambiente.

A maioria das plantas do manguezal tem adaptações que permitem a sobrevivência em solo inundado e pobre em gás oxigênio, como raízes respiratórias, chamadas pneumatóforos, que permitem a captação do gás oxigênio do ar, e caules aéreos, que permitem a sustentação da planta em solo lodoso.

O manguezal é berço de inúmeras espécies de ostras, caranguejos, sardinhas, garoupas, tubarões e outros animais. Nesse ambiente, as espécies permanecem protegidas até a fase adulta. É no manguezal que várias espécies de fauna aquática e terrestre, de valor ecológico e econômico, desenvolvem-se.

2. a) Extensas áreas de manguezais estão sendo aterradas para dar lugar a construções imobiliárias.

ATIVIDADES

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

1. Qual é a importância das palmeiras de buriti para a população que vive na região de Mata dos Cocais? Explique. Se for necessário, pesquise em livros, revistas e na internet.

2. Sobre os manguezais, pesquise e responda.

a) Como a especulação imobiliária afeta os manguezais?

b) Como a destruição dos manguezais pode afetar o ser humano?

1. Os buritizais são fonte de alimento, abrigo e renda para a população local. As folhas secas, conhecidas como “palha”, são usadas para cobertura de casas e outras construções; os frutos servem para a produção de doces, sucos e azeites; os brotos das folhas jovens são usados para extração das fibras usadas no artesanato.

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PARA O PROFESSOR

• Livro: Manguezais: educar para proteger

Jorge Rogério Pereira Alves (org.). Rio de Janeiro:

FEMAR: SEMADS, 2001.

O livro traz os aspectos geográficos, históricos e socioambientais dos manguezais e trata da importância em proteger esses ecossistemas.

Mangue-vermelho (Rhizophora mangle), espécie vegetal típica de área de manguezal com caules aéreos, no Parque Estadual Ilha do Cardoso, Cananéia (SP), 2019.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Manguezais

Raízes de mangue-preto (Avicennia schaueriana), mostrando as estruturas respiratórias chamadas pneumatóforos. São Sebastião (SP), 2022.

NOTIFICAÇÃO

Zonas de transição ocorrem entre os principais biomas brasileiros. Os manguezais se estendem desde o litoral do Amapá até Santa Catarina.

Os manguezais são exemplos de ecossistemas costeiros. Além dos manguezais, alguns exemplos de ecossistemas costeiros são restingas, dunas, praias, ilhas, costões rochosos, baías, brejos, recifes de corais, entre outros. Ressalte a importância ecológica dos manguezais. Nele, inúmeras espécies de animais reproduzem-se e desenvolvem-se. Em razão das características do solo, as plantas apresentam certas adaptações como raízes respiratórias (chamadas pneumatóforos) e caules aéreos. A descrição das características dos ecossistemas sempre é enriquecida com imagens. Mostre aos estudantes fotografias que evidenciam os pneumatóforos e outros aspectos da vegetação típica dos manguezais.

Retome o trabalho com o mapa da densidade demográfica brasileira, de modo que os estudantes identifiquem a intensa urbanização que ocorre nos biomas costeiros. Grande parte das ameaças sofridas pelos manguezais decorre do processo de urbanização, especulação imobiliária e das atividades agrícolas e industriais.

Buritis às margens do rio Preguiças. Barreirinhas (MA), 2019.

Atividades

27/08/22 16:59

1. Ao abordar a importância das palmeiras de buriti para a população que vive na região das Mata dos Cocais, a questão pode contribuir para o desenvolvimento da competência geral 6

2. A utilização de tecnologias digitais de informação contribui para o

Também vale comentar sobre a caça e a coleta dos caranguejos, que servem não apenas para a subsistência, mas também para comercialização, gerando renda a muitas pessoas que vivem próximo aos manguezais. Essa abordagem permite o trabalho com o TCT Educação ambiental

desenvolvimento da competência geral 5 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza. Ao solicitar que os estudantes compreendam e reconheçam a importância dos manguezais, a questão favorece o desenvolvimento das competências específicas 2 e 3 de Ciências da Natureza

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Ecossistemas aquáticos

Certifique-se de que os estudantes compreenderam por que a luz e a pressão atmosférica são fatores abióticos que influenciam a distribuição dos seres vivos nos ambientes aquáticos. Explique que, com o aumento da profundidade, diminui a intensidade de luz e aumenta a pressão.

Diferencie plâncton, nécton e bentos e verifique se os estudantes compreenderam que esta classificação tem relação com a forma de locomoção dos organismos. Converse sobre as atividades humanas que prejudicam os ambientes aquáticos e colocam em risco as espécies que vivem neles, incentivando os estudantes a apontar os problemas que cercam o tema e também a refletir sobre as possíveis soluções.

Comente que o plástico é um dos grandes problemas ambientais atuais, principalmente nos ecossistemas aquáticos. Compartilhe com os estudantes alguma notícia sobre este tema. Há inúmeros casos reportados de animais que morreram em razão da ingestão de sacolas plásticas ou que foram feridos com objetos plásticos, como a tartaruga que teve a narina ferida por um canudo cuja imagem foi compartilhada em diversas mídias, causando comoção e desencadeando uma campanha para abolir o uso de canudos plásticos. A pressão promovida por essa campanha fez indústrias buscarem alternativas ecologicamente mais adequadas que os canudos plásticos. Atualmente, alguns países já impediram o uso de tais objetos. Esse é um exemplo de como as pessoas podem exercer influência sobre as grandes indústrias e motivar mudanças positivas. Se o uso de canudo plástico ainda for

ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS

A distribuição dos seres vivos nos ecossistemas, tanto terrestres como aquáticos, está intimamente relacionada com fatores abióticos. Nos ecossistemas aquáticos, a luz é um fator extremamente importante, já que influencia a distribuição dos seres fotossintetizantes, a base da maioria das cadeias alimentares desses ambientes. A intensidade da luz diminui com o aumento da profundidade. A região iluminada dos ecossistemas aquáticos é chamada zona fótica, enquanto a região com . Até cerca de 200 metros de

Outro fator que tem grande influência na distribuição dos seres vivos nos ambientes aquáticos é a pressão hidrostática, que, de modo simplificado, pode ser descrita como a força que a água exerce em todas as direções, comprimindo os corpos nela imersos. À medida que aumenta a profundidade, aumenta também a pressão exercida pela coluna de água. No ambiente aquático, dependendo do modo como se locomovem, os organismos são encontrados em uma destas comunidades: plâncton, nécton e bentos.

• Plâncton: conjunto de seres aquáticos flutuantes levados pelas correntezas. Há o fitoplâncton, formado por seres autotróficos como algas microscópicas, e o zooplâncton, constituído por seres heterotróficos, como protozoários, pequenos crustáceos e larvas de vários animais.

• Nécton: conjunto de seres capazes de nadar e vencer as correntes, como polvos, lulas, peixes, golfinhos e baleias.

• Bentos: conjunto de seres que vivem no fundo do ambiente aquático, fixos ou não, como ostras, mexilhões, esponjas, estrelas-do-mar e caranguejos.

um hábito entre os estudantes e moradores do município em que a escola se localiza, é possível propor uma campanha de conscientização para a população local.

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É importante que os estudantes incorporem no dia a dia o que aprenderam na escola e se sintam capazes de promover mudanças na realidade e no local onde vivem, exercendo o papel de agentes transformadores.

PARA O PROFESSOR

• Matéria: A ilha de plástico do Pacífico Norte é 17 vezes o tamanho de Portugal. Publicado por: Público. Disponível em: https://www.publico.pt/ 2018/03/22/ciencia/noticia/a-ilha-de-plastico-do-pacifi co-norte-tem-17-vezes-o-tamanho-de-portugal-1807660. Texto com informações sobre a Grande Mancha de Lixo do Pacífico, que tem cerca de 1,6 milhões de quilômetros quadrados.

Elaborado com base em: GERLING, Cynthia et al. (org.). Manual de ecossistemas marinhos e costeiros para educadores Santos: Comunnicar, 2016. p. 30. Esquema de zonação em um ambiente aquático de acordo com a luminosidade.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Elaborado com base em: KARLESKINT, George; TURNER, Richard; SMALL, James. Introduction to Marine Biology 3. ed. Belmont: Brooks Cole, 2009. p. 34.

Representação da distribuição dos seres vivos em um ecossistema marinho.

O fitoplâncton marinho é responsável pela maior parte do gás oxigênio liberado para a atmosfera. Já em ambientes de água doce, rios de águas agitadas possuem pouco plâncton, pois os seres que o formam não conseguem se manter em águas movimentadas. Nesse caso, os produtores são algas presas ao fundo do rio. O fitoplâncton é mais abundante em lagos, ambientes com águas calmas.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Atividade

A questão permite a integração com a Física, ao propor que os estudantes reflitam sobre a pressão da coluna de água. Ajude os estudantes nos cálculos, se necessário. Ao usar a linguagem matemática para resolver o problema proposto (analisar e compreender características dos peixes abissais), a atividade contribui para que os estudantes desenvolvam as competências específicas 3 e 6 de Ciências da Natureza

NOTIFICAÇÃO

Nos ecossistemas aquáticos, a luz e a pressão são fatores que influenciam a distribuição dos seres vivos.

c) Muitos peixes abissais têm olhos reduzidos ou são cegos; outros são bioluminescentes, ou seja, produzem luz, o que ajuda a atrair presas e parceiros para reprodução. Esses animais são carnívoros ou detritívoros, já que não há seres produtores nas regiões abissais. Muitos têm boca e dentes grandes que permitem abocanhar qualquer presa em potencial.

• A região oceânica abaixo de 2 000 m de profundidade é chamada região abissal. Nela, os seres vivos são adaptados a viver na ausência total de luz e sob grande pressão hidrostática. A pressão da coluna de ar sobre uma pessoa ao nível do mar é de 1 atm. No mar, a cada metro, a pressão aumenta 0,1 atm, ou seja, um décimo da pressão que o ar exerce sobre nosso corpo. Sabendo disso, faça o que se pede.

a) Calcule qual é a pressão em 4 000 m abaixo da superfície do mar.

b) Se a força suportada por 1 cm² do corpo a cada atm é de cerca de 1 kg, qual seria a correspondência correta da força suportada a 4 000 m de profundidade? Reescreva no caderno a afirmativa correta.

• Sustentar uma vaca (cerca de 400 kg) com o polegar.

• Sustentar uma pena (cerca de 4 g) com o polegar.

• Sustentar um carro (cerca de 4 000 kg) com o polegar.

a) Auxilie os estudantes nos cálculos, se necessário. 400 atm + 1 atm do ar = 401 atm.

A alternativa correta é: “Sustentar uma vaca (cerca de 400 kg) com o polegar”.

c) Pesquise em livros, em revistas e na internet quais são as características dos peixes abissais. Se possível, ilustre a pesquisa com algumas imagens dos seres que vivem nessas regiões.

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• Matéria: Dá para saber se haverá mais peixes ou plástico nos oceanos em 2050? Publicado por: BBC News Brasil. Disponível em: https://www.bbc. com/portuguese/noticias/2016/03/160328_plastico _oceanos_futuro_fn.

Apresenta informações sobre o relatório que estimou que, em 2050, haverá mais plástico do que peixes no mar.

Acessos em: 7 ago. 2022.

ATIVIDADE

03/09/22 17:24

Explique aos estudantes que plogging é uma modalidade esportiva que combina corrida e coleta de resíduos sólidos. Esse esporte foi idealizado pelo ambientalista sueco Erik Ahlström, que sugeriu que os atletas, usando luvas e carregando sacos de lixo, limpassem as ruas de Estocolmo (Suécia). A ideia é propor um

dia de plogging na escola, incentivando estudantes e professores a participar da atividade. A comunidade não escolar também pode ser convidada. A atividade pode ser feita em um parque do município ou no bairro em que se localiza a escola. É importante que todos estejam usando luvas, protetor solar e chapéus.

Plâncton

Bentos

Nécton

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Vamos verificar

A Amazônia é o pulmão do mundo?

É provável que parte dos estudantes já tenha ouvido falar que a Amazônia é o pulmão do mundo. Comente que essa ideia equivocada surgiu na década de 1970. Na ocasião, um repórter estadunidense entrevistava o biólogo alemão Harald Sioli e, na hora de transcrever a entrevista, trocou CO2 por O2, publicando erroneamente que a floresta era responsável por fixar 25% do O2. Esse equívoco transformou a floresta Amazônica em pulmão do mundo.

Leve os estudantes a refletir sobre esse fato. Considerar a Amazônia como pulmão do mundo significaria dizer que o mundo depende dela para obter o O2. Pergunte a eles qual é a função dos pulmões. Esses órgãos fazem a troca gasosa e permitem que o O2 inspirado chegue ao sangue e seja levado às células, onde é utilizado no processo de respiração celular. Em outras palavras, os pulmões ajudam o corpo a consumir O2 e a expelir CO2. Logo, a ideia de a Amazônia ser o pulmão do mundo não faz sentido algum.

Se a intenção era dizer que a floresta produz grandes quantidades de O2, essa ideia também está equivocada: a maior produção de O2 ocorre nos mares, pelo fitoplâncton. Explique que as plantas realmente produzem gás oxigênio, mas o gás oxigênio produzido pela floresta acaba sendo usado na respiração da própria floresta.

A utilização de tecnologias digitais de informação para acessar informações e produzir conhecimento contribui para o desenvolvimento da competência

VAMOS VERIFICAR

A AMAZÔNIA É O PULMÃO DO MUNDO?

É provável que você já tenha ouvido alguma vez na vida que a Amazônia é o pulmão do mundo. Mas você já parou para pensar em por que as pessoas dizem isso?

Muitas pessoas provavelmente dizem isso porque as plantas que compõem essa floresta são as maiores responsáveis pela produção do oxigênio, gás imprescindível para a respiração de todos os seres vivos do planeta, incluindo os seres humanos.

Contudo, o pulmão é o órgão do corpo animal em que ocorrem as trocas gasosas no processo chamado respiração: o gás oxigênio é absorvido e o gás carbônico é liberado. Assim como muitos outros seres vivos, as plantas também respiram. Então, será que é correto usar o termo "pulmão do mundo"?

• Nesta atividade, você e seus colegas vão pesquisar na internet para verificar se é verdadeira a afirmação de que a Amazônia é o pulmão do mundo. Após a pesquisa, escrevam um texto com a conclusão do grupo. Nesse texto, apontem os argumentos que apoiam ou não a afirmação de que a Amazônia é o pulmão do mundo e explicitem a importância desse bioma para o Brasil e para o planeta. No dia combinado, apresentem esse texto para os outros grupos.

A importância da Floresta Amazônica para a regulação do clima mundial já é reconhecida cientificamente. Nesse momento, vale a pena conversar com a turma sobre os rios voadores (esse é o tema 1 da seção Mergulho no tema). Porém, os grandes produtores de gás oxigênio são os fitoplânctons. Explique que as plantas realmente produzem gás oxigênio, mas o gás oxigênio produzido pela floresta acaba sendo usado na respiração da própria floresta, não havendo sobra suficiente para funcionar como a maior produtora de gás oxigênio.

geral 5 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza A atividade também favorece o desenvolvimento da competência geral 2 ao solicitar que os estudantes exercitem a curiosidade e recorram à abordagem própria das Ciências para responder à questão proposta. Os estudantes também devem analisar, compreender

e explicar características, fenômenos e processos relativos ao mundo natural, o que contribui para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza. A argumentação também é requisitada, favorecendo o trabalho com a competência geral 7 e a competência específica 5 de Ciências da Natureza

Vista de drone da Floresta Amazônica, em Carauari (AM), 2021.

ASSIM CIÊNCIA SE FAZ

b) Resposta pessoal. Os estudantes podem citar, por exemplo, a parceria entre pessoas das comunidades tradicionais (quilombolas, ribeirinhos, indígenas) e pesquisadores para o desenvolvimento de projetos de conservação ambiental ou do uso sustentável dos recursos naturais. Semelhante ao Plankton Planet, há o Sistema Urubu, parceria entre população civil e pesquisadores para monitoramento dos atropelamentos

PARCERIA ENTRE CIENTISTAS E NÃO CIENTISTAS

O fitoplâncton é a base da maioria das cadeias alimentares nos oceanos. Ele é responsável pela produção da maior parte do gás oxigênio que respiramos e também é um importante regulador climático, pois absorve parte do gás carbônico produzido pelas atividades humanas.

No entanto, a biodiversidade dos seres que compõem o plâncton é pouco conhecida. O que sabemos é que as mudanças no clima estão afetando as populações desses organismos. Por isso a urgência em conhecê-los para, assim, mobilizar ações de preservação.

Com o objetivo de obter informações e conhecer melhor a ecologia do plâncton em escala global, uma organização sem fins lucrativos chamada Plankton Planet propôs uma parceria entre pesquisadores e velejadores.

É um programa inovador de alta qualidade e baixo custo: velejadores do mundo todo cooperam com coletas de amostras de plâncton, cujos componentes terão o DNA sequenciado para compor um banco de dados mundial. Os Planktonautas – maneira como os velejadores que participam do projeto são chamados – recebem um treinamento inicial e, de posse de kits de coleta, seguem um protocolo científico para coletar e fotografar as amostras de plâncton dos oceanos pelos quais navegam.

Desde o início da parceria, já foram coletadas mais de 300 amostras de plâncton em diferentes regiões oceânicas, que forneceram mais de 200 milhões de códigos de barras de DNA sequenciados. Essa cooperação entre cientistas e voluntários permite que dados científicos de alta qualidade sejam coletados regularmente, em diferentes partes do mundo, o que seria impossível, ou ao menos muito caro, se o trabalho fosse feito apenas por pesquisadores.

Até o momento, o sequenciamento do DNA das amostras indicou que há aproximadamente 35 000 gêneros de organismos planctônicos, a maioria dos quais ainda não está descrita.

a) Além de envolver e capacitar integrantes da comunidade não científica, parcerias como essa cooperam para o desenvolvimento do conhecimento científico, pois possibilitam ampliar a área de coleta de amostras e informações por todo o mundo.

• No projeto desenvolvido pela Plankton Planet, velejadores se capacitam e recebem kits para coletar e fotografar amostras de plâncton ao redor do mundo, que são depois analisadas por pesquisadores. Reunidos em dupla, reflitam sobre as questões a seguir.

a) Quais são as vantagens de parcerias como essa, entre pesquisadores e cidadãos da comunidade não científica?

b) Citem outros exemplos de projetos, nos quais “cientistas cidadãos” podem ajudar no desenvolvimento do conhecimento científico.

de animais silvestres nas rodovias e ferrovias, tendo como objetivo auxiliar o governo e as concessionárias na tomada de decisão para redução desses impactos.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Assim se faz Ciência Parceria entre cientistas e não cientistas

Recorde com os estudantes a importância do plâncton, mais especificamente dos seres fotossintetizantes que fazem parte dessa comunidade aquática. Ressalte que esses organismos são a base da maioria das cadeias alimentares no ambiente aquático e grandes produtores de gás oxigênio, importante para a respiração de muitos seres vivos, incluindo a espécie humana. Oriente os estudantes a fazer uma primeira leitura do texto. Depois de reler o texto com eles, verifique se há alguma dúvida e certifique-se de que eles compreenderam o texto. Ao final, proponha uma conversa com toda a classe, incentivando os estudantes a apontar as principais ideias do texto e reconhecer que a parceria entre cientistas e não cientistas pode trazer avanços para diversos estudos científicos. Atualmente, há diversas outras parcerias entre cientistas e não cientistas.

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FORMAÇÃO CONTINUADA

A ciência cidadã consiste na parceria entre amadores e cientistas na coleta de dados para a pesquisa científica, utilizando metodologias participativas desenvolvidas por cidadãos ou em colaboração com pesquisadores profissionais para ampliar a participação do público na gestão ambiental, onde qualquer pessoa em qualquer lugar

pode submeter as suas informações através de internet mediante aplicativos e celulares. Uma ferramenta científica eficiente, que gera muitos dados com pouco investimento.

Os “cidadãos cientistas” são voluntários ao redor do mundo que documentam registros para padrões ecológicos das espécies, propagação

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de doenças infecciosas, tendências populacionais e monitoramento de alterações na paisagem e mudanças climáticas.

CIÊNCIA cidadã. Sistema de informação sobre a biodiversidade brasileira . [S. I.], [20--]. Disponível em: https://sibbr. gov.br/cienciacidada/oquee.html?

lang=pt_BR. Acesso em: 7 ago. 2022.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mergulho no tema

1. Rios voadores

Esta atividade permite reforçar a ideia de que tudo está integrado na natureza e que alterações em uma região podem afetar a biodiversidade em locais aparentemente distantes. É importante que os estudantes reconheçam a integração entre as diversas regiões do globo. Explique que a atmosfera é uma camada contínua e dinâmica, assim como a hidrosfera e outras camadas da Terra. Assim, o planeta pode ser entendido como um grande organismo, cuja sobrevivência depende do bom funcionamento de todas as suas partes, pois elas são interdependentes.

Oriente os estudantes na leitura do texto, explorando com eles o infográfico. Permita que eles exponham as suas dúvidas. Ressalte a ideia de que a floresta Amazônica tem mais valor de pé do que derrubada. Certifique-se de que os estudantes compreenderam a importância da conservação da floresta Amazônica para a manutenção do clima e da biodiversidade em outros biomas.

Ao solicitar que os estudantes analisem, compreendam e expliquem características, fenômenos e processos relativos ao mundo natural, a atividade contribui para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza. A argumentação também é requisitada, favorecendo o trabalho com a competência geral 7 e a competência específica 5 de Ciências da Natureza

A atividade poderá ser enriquecida com uma conversa sobre a importância de se acabar com o desmatamento e promover o reflorestamento das áreas que foram desmatadas. Converse também sobre os efeitos do aquecimento global sobre a

1

TEMA MERGULHO NO RIOS VOADORES

Interpretação e elaboração de texto Forme dupla com um colega. Juntos, leiam o texto a seguir e observem o infográfico. Depois, façam o que se pede.

Fenômeno dos rios voadores

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.

[...]

[...] A chuva, claro, é de suma importância para nossa vida, nosso bem-estar e para a economia do país. Ela irriga as lavouras, enche os rios terrestres e as represas que fornecem nossa energia.

[...]

Estudos promovidos pelo INPA [Instituto Nacional de Pesquisa da Amazônia] já mostraram que uma árvore com copa de 10 metros de diâmetro é capaz de bombear para a atmosfera mais de 300 litros de água, em forma de vapor, em um único dia – ou seja, mais que o dobro da água que um brasileiro usa diariamente! Uma árvore maior, com copa de 20 metros de diâmetro, por exemplo, pode evapotranspirar bem mais de 1 000 litros por dia. Estima-se que haja 600 bilhões de árvores na Amazônia: imagine então quanta água a floresta toda está bombeando a cada 24 horas!

Todas as previsões indicam alterações importantes no clima da América do Sul em decorrência da substituição de florestas por agricultura ou pastos. Ao avançar cada vez mais por dentro da floresta, o agronegócio pode dar um tiro no próprio pé com a eventual perda de chuva imprescindível para as plantações.

[...]

FENÔMENO dos rios voadores. Expedição

Área de Floresta Amazônica na Reserva Particular do Patrimônio Natural Cristalino, em Alta Floresta (MT), 2022.

Amazônia e como isso pode afetar os biomas brasileiros e o clima de outras regiões. Ressalte a importância das atitudes individuais e coletivas para a conservação ambiental. É certo que muitas ações dependem dos governos, mas cada cidadão também pode contribuir para a conservação da natureza. Essa abordagem permite o trabalho com o TCT Educação ambiental e ajuda a desenvolver a competência geral 10

Evapotranspirar: perder água para a atmosfera em decorrência da evaporação a partir do solo e da transpiração foliar.

rios voadores. [S l.], c2013. Disponível em: https://riosvoadores.com.br/ o-projeto/fenomeno-dos-rios-voadores/. Acesso em: 7 jul. 2022.

1

Rios voadores

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Reflexões

A água do oceano Atlântico evapora, e o vapor gerado é levado para a região Amazônica pelos ventos alísios.

2 O fluxo de umidade chega até a cordilheira dos Andes, que funciona como uma barreira natural. Ali, parte da umidade precipita, abastecendo as cabeceiras dos rios da Amazônia.

A alta umidade vinda do oceano ocasiona chuvas na região Amazônica. Esse fato, somado à evapotranspiração da floresta, adiciona mais umidade à atmosfera, formando um fluxo de umidade.

4. Espera-se que os estudantes mencionem que a manutenção da biodiversidade e dos ecossistemas naturais garante o fornecimento de água e de outros recursos naturais imprescindíveis para a sobrevivência de todas as espécies, incluindo a espécie humana. Todos os ambientes e todos os seres vivos estão inter-relacionados e são dependentes uns dos outros.

3 Parte do fluxo de umidade é direcionada para as regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul, influenciando o clima nessas regiões.

4

Elaborado com base em: O CAMINHO dos rios voadores. Expedição rios voadores. [S l.], c2013. Disponível em: http://riosvoadores.com.br/wp-content/uploads/sites/5/2013/05/diagrama.png. Acesso em: 7 jul. 2022.

1. Resposta pessoal. Permita que os estudantes compartilhem suas vivências, incentivando-os a dizer em que situação ouviram falar sobre rios voadores. Certifique-se de que os estudantes compreenderam o significado desse fenômeno atmosférico.

REFLEXÕES NÃO ESCREVA NO LIVRO.

1. Você já tinha ouvido falar em rios voadores? Como os descreveria?

2. O que o nome desse fenômeno atmosférico tem em comum com as características que definem um rio.

Espera-se que os estudantes percebam que, assim como os rios, a atmosfera carrega grande quantidade de água, por longas distâncias.

3. O contínuo desmatamento da Floresta Amazônica pode afetar negativamente outras regiões? Explique.

4. Elabore um texto explicando a importância da conservação dos diversos biomas para a sobrevivência da própria espécie humana a uma pessoa mais velha, que não estudou esse tema.

Ver orientações no Manual do professor.

3. Sim. A destruição da Floresta Amazônica pode afetar o clima de várias regiões, já que a umidade advinda da evapotranspiração da floresta seria reduzida.

PARA O PROFESSOR

• Matéria: O que são os ‘rios voadores’ que distribuem a água da Amazônia. Publicado por: BBC News Brasil. Disponível em: https://www. bbc.com/portuguese/brasil-41118902. Texto com informações sobre o fenômeno rios voadores.

29/08/2022 19:57

• Vídeo: Expedição água: rios voadores. Publicado por: Rede Globo. Vídeo (10min8s). Disponível em: https:// g1.globo.com/como-sera/noticia/2016/04/expedicao -agua-rios-voadores.html.

O repórter Renato Cunha vai até a Amazônia e conversa com o pesquisador Antônio Nobre para entender como funcionam os rios voadores.

Acessos em: 7 ago. 2022.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

2. Herança cultural da Caatinga

Reproduza a canção e oriente os estudantes a prestar atenção em sua letra. Permita que eles busquem a letra (pode ser obtida em alguns sites ou encartes de álbuns que trazem a canção). Comente que a canção é uma criação artística. Para dar ênfase à expressividade, algumas letras podem apresentar marcas de oralidade e não seguir as regras da norma-padrão da Língua Portuguesa. Isso não significa que a pessoa que a escreveu desconhece as normas gramaticais. Um exemplo é o uso do pronome “mim” em vez de “eu”, no verso “pra mim voltar pro meu sertão”. Incentive os estudantes a observarem outras ocorrências de marcas de oralidade e da linguagem informal nos versos da canção. É importante, sempre que possível, valorizar a cultura nacional. Nesse sentido, vale a pena conversar sobre figuras como Luiz Gonzaga e as festas típicas, como as festas de São João, que atraem muitos turistas para a região Nordeste. Vale falar também do frevo, dança típica de Recife. Ao valorizar e fruir as diversas manifestações artísticas e culturais, a atividade proposta permite o desenvolvimento da competência geral 3 A atividade também valoriza a diversidade de saberes e vivências culturais, favorecendo o desenvolvimento da competência geral 6 A utilização de tecnologias digitais de informação para acessar informações e produzir conhecimento contribui para o desenvolvimento da competência geral 5 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza

2 HERANÇA CULTURAL DA CAATINGA

Interpretação de letra de música

sorvetes. O umbu também é consumido por diversas aves, animais domésticos, caprinos e ovinos. Por garantir a sobrevivência de diversas espécies no período da seca, o umbuzeiro é considerado pelos sertanejos como a grande árvore sagrada do sertão.

Luiz Gonzaga (1912-1989) foi um compositor e cantor bra sileiro. Nascido em Pernambuco, ficou conhecido por retratar em suas melodias a vida do sertão nordestino. A música e outras manifestações culturais estão entrelaçadas com a paisagem do semiárido brasileiro, fazendo parte de nossa herança cultural.

Com os colegas, ouça a canção Asa branca, de Luiz Gonzaga em parceria com Humberto Teixeira, disponível em: https://www.letras.mus.br/luiz -gonzaga/47081/ (acesso em: 7 jul. 2022).

4. Na época de seca, muitos nordestinos se mudam do sertão para outras regiões do Brasil. Os versos que contam sobre a migração da asa-branca e em que o narrador se despede de Rosinha são indicados como resposta.

5. a) A Caatinga não é composta de uma paisagem uniforme. A Caatinga hipoxerófila é mais verde e cresce em solos mais férteis e profundos; a Caatinga hiperxerófila é mais seca e cresce em solos menos férteis e rasos. Esses tipos se misturam.

5. b) O inverno da Caatinga não corresponde ao período de frio, como ocorre no Sul do Brasil. Ele está relacionado com o período de chuvas, pois as temperaturas são altas durante todo o ano.

5. c) O umbuzeiro fornece sombra com sua copa e tem raízes tuberosas que armazenam água e servem de alimento no período da seca. Seu nome deriva do tupi-guarani e significa “árvore de beber”. Seu fruto, o umbu, é fonte de alimento para os seres humanos e pode ser consumido in natura ou na forma de doces, geleias e Retrato de Luiz Gonzaga, em 1971.

REFLEXÕES

1. Qual foi a inspiração da música? A música foi inspirada na seca do sertão nordestino.

2. O que é a asa-branca mencionada na canção?

3. Cite um verso da canção que traduz a sensação de calor excessivo e aridez da região.

Os versos que falam sobre braseiros e fornalhas podem ser indicados pelos estudantes.

4. O que muitos nordestinos fazem na época de seca severa no sertão? Reescreva os versos que lhe conduziram a essa resposta.

5. Pesquise em livros, revistas e na internet para responder às questões a seguir.

a) Alguns autores dividem a Caatinga em hipoxerófila e hiperxerófila. O que são esses tipos de Caatinga? É possível afirmar que a Caatinga é uma paisagem uniforme em toda sua extensão? Explique.

b) Na região de Caatinga, o inverno está relacionado com o período de frio, como ocorre no Sul do Brasil? Explique.

c) Qual é a importância do umbuzeiro para os animais e para as pessoas do sertão nordestino?

2. Asa-branca é uma ave típica da Caatinga que migra para outras regiões quando percebe que o período de seca está próximo.

3 MATA ATLÂNTICA

Roda de conversa

3. Não há populações indígenas apenas na região Amazônica. Há populações indígenas em outras regiões do Brasil, como na Mata Atlântica, e elas não vivem exclusivamente nas matas nativas; há indígenas que vivem em grandes centros urbanos.

Nesta atividade, você e seus colegas são convidados a ler um trecho e conhecer um pouco mais sobre a Mata Atlântica para, depois, conversar sobre algumas questões.

Grande parte da população brasileira vive na Mata Atlântica, pois foi na faixa de abrangência original desse bioma – 15% do território brasileiro – que se formaram os primeiros aglomerados urbanos, os polos industriais e as principais metrópoles. São aproximadamente 120 milhões de pessoas (70% do total) que moram, trabalham e se divertem em lugares antes totalmente cobertos com a vegetação da Mata Atlântica.

[...]

A Mata Atlântica também abriga grande diversidade cultural, constituída por povos indígenas, como os Guaranis, e culturas tradicionais não indígenas como o caiçara, o quilombola, o roceiro e o caboclo ribeirinho. Apesar do grande patrimônio cultural, o processo de desenvolvimento desenfreado fez com que essas populações ficassem de certa forma marginalizadas e muitas vezes fossem expulsas de seus territórios originais.

Essas populações tradicionais têm relação profunda com o ambiente em que vivem, porque dele são extremamente dependentes. Vivem da pesca artesanal, da agricultura de subsistência, do artesanato e do extrativismo, como a coleta de caranguejos no [...] [manguezal], ostras no mar e o corte do palmito na floresta. Seu modo de vida, apesar de eventuais práticas que agridem o ambiente, define-se por seu trabalho autônomo, por sua relação com a natureza e pelo conhecimento que conservam através da tradição.

REFLEXÕES

1. De acordo com o texto, quem são os moradores da mata?

1. Os moradores da mata são os povos indígenas, como os Guaranis, e as populações tradicionais não indígenas, como o caiçara, o quilombola, o roceiro e o caboclo ribeirinho. 2. As populações tradicionais são colocadas em risco pela urbanização e pela industrialização.

2. Que atividades humanas colocam em risco as populações tradicionais?

3. A ideia da maioria da população de que há indígenas somente na Floresta Amazônica é correta? E a de que os indígenas vivem apenas na mata? Expliquem.

4. Como autoridades e civis podem ajudar a preservar os conhecimentos das populações tradicionais e indígenas?

4. Espera-se que os estudantes mencionem que os conhecimentos das populações tradicionais podem

ser preservados pela conservação dos ambientes em que essas populações tradicionais vivem, uma vez que seu modo de vida está intimamente relacionado ao ambiente.

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uma pequena parcela preservada do bioma Mata Atlântica, pode ser um exercício mental interessante imaginar como essa região era originalmente, antes da ocupação humana e dos grandes centros urbanos.

Recorde que a região da Mata Atlântica passou por grandes transformações ao longo da história, ocasionadas principalmente pelos vários ciclos econômicos brasileiros. Durante a roda de conversa, incentive os estudantes a refletir sobre os efeitos dessas mudanças para os povos indígenas, como os Guaranis, e para as culturas tradicionais não indígenas, como a do caiçara, do quilombola, do roceiro e do caboclo ribeirinho. Ressalte as relações que estas culturas estabelecem com a natureza, uma relação sagrada, de pertencimento e respeito.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

3. Mata Atlântica

A atividade coopera para que os estudantes reconheçam a importância sociocultural do bioma Mata Atlântica. Oriente-os a fazer uma primeira leitura do texto. Depois, releia-o com eles, evidenciando alguns pontos que julgar importantes. Como atualmente resta apenas

Ao valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico, social e cultural para entender e explicar a realidade, continuar aprendendo e contribuir para a construção de uma sociedade mais justa, a atividade proposta contribui para o desenvolvimento da competência geral 1. A competência geral 6 também é desenvolvida, ao valorizar a diversidade de saberes e vivências culturais. A argumentação é requisitada, contribuindo para o desenvolvimento da competência geral 7 e da competência específica 5 de Ciências da Natureza. Os estudantes também devem exercitar a empatia, o que favorece o desenvolvimento da competência geral 9. A atividade ainda permite que os estudantes avaliem as implicações políticas, socioambientais e culturais da Ciência, contribuindo para o desenvolvimento da competência específica 4 de Ciências da Natureza.

MORADORES da Mata. Apremavi. Atalanta, c2022. Disponível em: http://www.apremavi.org.br/mataatlantica/moradores-da-mata/. Acesso em: 7 jul. 2022.

MARCOS MACHADO

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mais

• Biomas: conhecer para proteger

A leitura desse livro pode ser proposta aos estudantes antes do estudo da Unidade, como uma maneira de motivá-los a conhecer os diferentes biomas. Se for possível, proponha parceria com professores de escolas de outras regiões do Brasil, com biomas diferentes do encontrado na região onde a escola se localiza. Combine uma forma de os estudantes trocarem e-mails e conhecerem um pouco mais a natureza de diferentes locais do país, seus costumes e paisagens típicas.

• Encantos da Amazônia

A leitura aprofunda a abordagem às lendas e aos relatos indígenas, retratando parte da cultura dessa região. Uma sugestão é pedir aos estudantes que façam uma peça de teatro, representando uma das lendas citadas no livro.

• Biomas brasileiros

As informações desse site podem ser exploradas ao final do estudo dos biomas. É uma forma interessante de complementar o que está no livro.

•

Os

guarani e a Mata Atlântica

As informações desse site podem ser exploradas com os estudantes e cooperam para que eles reconheçam a estreita relação dos indígenas com os recursos ambientais. Promova uma conversa sobre a forma como o uso dos recursos naturais é feito pelos povos tradicionais (como os indígenas) e pelo restante da população.

MAIS

LIVROS

Biomas: conhecer para proteger. Fernando Carraro. São Paulo: FTD, 2016.

Esse livro conta a história de Marina, que, ao fazer um trabalho escolar, troca informações com colegas que moram em outros biomas e faz descobertas incríveis sobre a flora, a fauna e a vida das populações.

Encantos da Amazônia. Luciana Garcia. São Paulo: Prumo, 2013. Conheça como a Amazônia é um lugar encantador, repleto de aves e outros animais, cheio de mistérios das lendas e dos relatos indígenas.

SITES

Biomas brasileiros. Publicado por: IBGE educa – jovens.

Nesse endereço, são apresentados os vários biomas brasileiros.

Disponível em: https://educa.ibge.gov.br/jovens/conheca-o-brasil/territorio/18307-biomas-brasileiros.html.

Os guarani e a Mata Atlântica. Publicado por: Mirim – povos indígenas no Brasil.

Nesse endereço, é possível conhecer um pouco mais a respeito de como os indígenas guarani se relacionam com a natureza e usam de maneira consciente e sustentável os recursos naturais.

Disponível em: https://mirim.org/pt-br/node/16372.

Acessos em: 13 ago. 2022.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Ponto de checagem

Parabéns! Você chegou ao final da Unidade 2. Antes de seguir nos seus estudos, avalie seu domínio sobre alguns conceitos que foram apresentados.

1. Elabore um quadro comparando os principais biomas brasileiros quanto ao clima, à temperatura e ao índice pluviométrico. Para cada bioma, indique também uma planta e um animal característicos.

Ver orientações no Manual do professor

2. Observe o mapa a seguir. A linha vermelha representa o percurso feito por um viajante.

Mapa de percurso entre biomas brasileiros

• Por quais biomas o viajante passou? Pampa, Pantanal, Cerrado e Amazônia.

3. Imagine que você estivesse fazendo uma viagem de carro, cruzando o país de norte a sul, e as áreas naturais estivessem preservadas. Você acha que conseguiria perceber claramente quando um bioma acaba e outro começa? Explique. Espera-se que os estudantes respondam que não seria possível perceber claramente quando um bioma acaba e outro começa. Comente que a transição entre um bioma e outro ocorre de maneira gradual. A divisão representada no mapa é apenas teórica.

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Esta seção, as atividades que estão ao longo da Unidade e a seção Fim de papo têm a intenção de proporcionar oportunidades de avaliar o processo de ensino e de aprendizagem e, dessa forma, contribuir para que o professor possa direcionar e ajustar o seu plano de trabalho e garantir que os objetivos de aprendizagem propostos sejam atingidos. A proposta para que os estudantes avaliem seu domínio sobre os principais conceitos funciona como um parâmetro para que eles possam orientar seus estudos.

Explique à turma que é o momento de rever o que aprenderam ao longo da Unidade e de avaliar como agiram durante o processo de ensino e de aprendizagem: quão bem eles consideram que aprenderam os conceitos apresentados e o quanto precisam revisá-los. Isso favorece os processos metacognitivos, levando os estudantes a refletir sobre o que aprenderam e a identificar a própria evolução. Ao solicitar que os estudantes analisem, compreendam e expliquem fenômenos e processos relativos ao mundo natural, as atividades contribuem no desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

SONIA VAZ

Bentos: conjunto de seres que vivem no fundo do ambiente aquático, fixos ou não.

Nécton: conjunto de seres capazes de nadar e vencer a força da correnteza.

Plâncton: conjunto de seres aquáticos flutuantes, levados pelas correntezas.

O que diferencia esses organismos é o modo de locomoção.

5. Espera-se que os estudantes relacionem o fato de esses animais viverem em ambientes úmidos com a maior diversidade deles na Mata Atlântica. É importante reconhecer que o clima da Caatinga não é o mais favorável para a sobrevivência desses animais.

4. Reescreva as afirmativas, organizando-as em dois grupos: Amazônia ou Cerrado.

a) Ocupa a maior parte da região Norte do Brasil.

b) Ocupa a região central do país.

c) Vegetação caracterizada por árvores de troncos retorcidos, região com temperaturas altas e estação de chuvas bem definida.

d) Vegetação caracterizada por uma extensa floresta, região com temperaturas altas e chuvas abundantes o ano todo.

Amazônia: a, d Cerrado: b, c

5. Considerando o que você sabe sobre os biomas Mata Atlântica e Caatinga, em qual deles você acha provável haver maior diversidade de espécies de anfíbios, como rãs e pererecas? Justifique sua resposta.

6. Observe o mapa.

a) Qual bioma está destacado nesse mapa? Pantanal.

b) Cite ao menos duas características desse bioma.

Os estudantes podem citar, por exemplo, que o pantanal apresenta duas estações bem definidas, verão chuvoso e inverno seco, e que se trata de uma extensa planície inundável.

Fonte: BRASIL. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Mapas: mapa de biomas do Brasil. Rio de Janeiro: IBGE, 2004. Disponível em: https://portaldemapas.ibge.gov.br/portal. php#mapa778. Acesso em: 7 jul. 2022.

7. Observe a imagem ao lado. Depois, responda às perguntas.

a) Que ambiente está representado na fotografia? Explique que elementos da imagem ajudaram na resposta.

b) Qual é a importância desse ambiente para a manutenção da biodiversidade?

8. Caracterize bentos, nécton e plâncton. Depois, responda: qual fator permite a classificação dos organismos nesses grupos?

7. a) A fotografia mostra um manguezal, com enfoque na planta mangue-vermelho. O caule dessa planta é adaptado para se fixar ao solo lodoso.

7. b) O manguezal é o berço de inúmeras espécies de animais, como ostras, caranguejos e peixes.

QUESTÃO CENTRAL

Retome a Questão central, apresentada na abertura da Unidade, e use as informações dos quadros Notificação para elaborar uma nova resposta. Por fim, compare essa resposta com a que você elaborou da primeira vez. O que mudou? Resposta pessoal.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Fim de papo

Aproveite esta seção para revisar o conteúdo estudado, avaliar a compreensão dos estudantes e permitir que eles avaliem seu progresso em relação aos objetivos da Unidade. Essa classificação pode ser pela criação de um quadro, como o mostrado abaixo. Verifique quais assuntos originaram mais dúvidas e avalie como retomá-los para esclarecê-las.

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Eu consigo...

... reconhecer que a maior parte do Brasil está na zona tropical.

... definir o que é bioma e identificar as características dos principais biomas brasileiros.

... caracterizar as zonas de transição.

... caracterizar os manguezais.

... conhecer os fatores que influenciam os ecossistemas aquáticos.

• Compreendi bem. • Entendi, mas tenho dúvidas. • Não entendi.

Questão central Espera-se que os estudantes tenham adquirido mais informações sobre os biomas brasileiros, e que suas ideias iniciais tenham mudado, abrangendo agora mais conceitos e nuances. Peça aos estudantes que retomem a Questão central e redijam uma nova resposta a ela. Em seguida, solicite que comparem a resposta de agora com a primeira. Não há uma única resposta correta; as possibilidades são múltiplas. O intuito é favorecer os processos de metacognição, propiciando uma oportunidade para que os estudantes reflitam sobre a própria aprendizagem. Para complementar o fechamento da Unidade, pode ser proposta a produção coletiva de um material que simbolize o que foi estudado, segundo o entendimento dos estudantes. Pode ser um texto escrito com a colaboração de todos, uma pintura, um vídeo, uma escultura etc. – contribuindo para o desenvolvimento da competência geral 4. Realizando esse trabalho ao final de todas as Unidades, será possível acumular os materiais produzidos e criar uma exposição para a turma no final do ano letivo. Essa atividade propicia um momento de reflexão sobre o que foi estudado, no qual os estudantes podem falar sobre a importância dos assuntos abordados, as dificuldades que tiveram, entre outros fatores. Com isso, é propiciado o desenvolvimento da competência geral 9

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

MARCOS GUILHERME

Competências:

Gerais: 2, 4, 7 e 9

Ciências da Natureza: 3, 4, 5 e 6

Habilidade:

EF07CI08

Tema Contemporâneo

Transversal:

Ciência e tecnologia

INTRODUÇÃO

A Unidade propõe o estudo dos ecossistemas e dos fatores que podem alterar o equilíbrio ambiental. Em um primeiro momento, são apresentados os componentes que fazem parte de um ecossistema e das relações alimentares que os seres vivos estabelecem entre si por meio das cadeias e das teias alimentares. A partir do conhecimento dessas relações, é possível avaliar quais são os impactos das alterações ambientais que resultam na modificação dos elos que compõem as cadeias e teias alimentares. Em seguida, são apresentados alguns dos impactos ambientais, diferenciando-os em naturais ou provocados pelas ações humanas. Essa avaliação contribui para o desenvolvimento da habilidade EF07CI08. Por fim, são apresentadas as principais ameaças aos biomas brasileiros, complementando o que foi estudado na Unidade anterior.

OBJETIVOS

• Aprender o que são ecossistemas e quais fatores os compõem.

• Analisar cadeias e teias alimentares e avaliar as consequências de alterações em seus componentes.

• Identificar os acontecimentos que levam a impactos ambientais.

• Diferenciar catástrofes naturais de impactos causados por ações humanas.

UNIDADE

ECOSSISTEMAS E IMPACTOS AMBIENTAIS 3

QUESTÃO CENTRAL

Como os impactos provocados por catástrofes naturais ou por ações humanas afetam os ecossistemas?

Anote suas ideias no caderno. Elas serão recuperadas ao final da Unidade. Ver orientações no Manual do professor

1. Resposta pessoal. A imagem mostra parte de um município inundado.

2. Resposta pessoal. A inundação foi causada pelo transbordamento de rios, que tiveram o seu nível aumentado por conta de chuvas intensas que atingiram a região.

3. Resposta pessoal.

Enchente após fortes chuvas no município de São Benedito do Sul (PE), 2022.

JUSTIFICATIVAS DOS OBJETIVOS

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Os ecossistemas têm a capacidade de se recuperar após a ocorrência de alterações nos seus componentes, de modo que a recuperação só é possível desde que a alteração não seja muito drástica. Chamamos de impacto ambiental as alterações nos ecossistemas que são muito

profundas. Os impactos, no entanto, podem ser naturais ou podem ter origem antrópica. Atualmente, os maiores riscos aos ecossistemas advêm de atividades humanas. Dessa forma, ter consciência e saber identificar os impactos ambientais, além de diferenciar quais são os impactos naturais e os impactos de causas antrópicas, permite rever as nossas atitudes e agir em prol da conservação ambiental.

MICHAEL SILVA/ONZEX PRESS E IMAGENS/FOLHAPRESS

1. Descreva alguns dos detalhes que mais chamam sua atenção nessa imagem. Que sensações e pensamentos ela desperta em você?

2. De onde você acha que veio tanta água?

3. Você acha que o Brasil está preparado para enfrentar catástrofes, como a mostrada na imagem?

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Abertura da Unidade

A imagem da abertura retrata uma área completamente inundada em decorrência do aumento do nível dos rios da região. Comente que as cheias dos rios são causadas por chuvas intensas. Pergunte aos estudantes se eles já presenciaram ou ouviram notícias de uma região afetada pela água. Incentive a troca de ideias entre os estudantes e permita que eles expressem suas opiniões e sensações ao observar a imagem dessas páginas.

Para início de conversa

3. É provável que muitos estudantes respondam que o Brasil não está preparado para lidar com catástrofes, como a mostrada na imagem. Um ponto que pode ser levantado é que periodicamente muitas regiões do Brasil são afetadas pelas chuvas intensas e inúmeras famílias são prejudicadas, algumas passam por essas catástrofes de forma recorrente.

Questão central

A Questão central é uma pergunta abrangente que convida os estudantes a interpretá-la e respondê-la livremente. Avalie como eles utilizam seus conhecimentos prévios nesse momento. Essa pergunta pode ser retomada ao longo da Unidade, especialmente nos momentos em que o tópico estudado se relacionar diretamente à questão. Os quadros

Notificação podem auxiliar nessas retomadas. Essa dinâmica possibilita concatenar outras questões ou comentários e, assim, mobilizar os saberes prévios dos estudantes. Com base neles, pode-se fazer uma breve avaliação diagnóstica que contribuirá para o planejamento das aulas subsequentes. Oriente os estudantes a escreverem, individualmente, sua resposta para a Questão central, deixando claro que ela será retomada ao final do estudo.

MICHAEL SILVA/ONZEX PRESS

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Os ecossistemas

Cerifique-se de que os estudantes compreenderam o que é ecossistema e quais são seus componentes. Cite exemplos dos fatores abióticos e dos fatores bióticos. Fator abiótico: quantidade de luz solar, que pode ser alta ou baixa, dependendo do local e da época do ano. Fator biótico: a presença de determinada espécie de planta. Dados esses exemplos, é importante que os estudantes reconheçam que os fatores estão intimamente relacionados. A ideia é que eles construam, aos poucos, a noção de que alterações em qualquer componente do ecossistema pode afetar o seu equilíbrio. Se julgar oportuno, peça que os estudantes relacionem os fatores bióticos e abióticos exemplificados, a fim de mostrar como esses fatores têm influência uns nos outros. Nessas páginas são apresentados diversos conceitos que são importantes para o estudo em Ecologia. Certifique-se de que os estudantes compreenderam cada um deles antes de seguir com o estudo. Uma sugestão é partir do bioma presente na região onde os estudantes vivem e pedir que eles citem exemplos de seres autótrofos e de seres heterótrofos. Entre os heterótrofos, peça que citem exemplos de animais herbívoros, carnívoros e onívoros. Aproveite para desfazer ideias equivocadas de animais “bons” ou “ruins”. Na natureza, cada espécie desempenha uma função e todas são importantes para o equilíbrio dos ecossistemas.

OS ECOSSISTEMAS

O Brasil apresenta um rico patrimônio natural. Essa riqueza é expressa pela extensão territorial, pela diversidade de espécies biológicas e pela variedade de ecossistemas. Ecossistema é o conjunto de comunidades biológicas que vivem em determinada região e interagem entre si e com os elementos não vivos do ambiente. Ou seja, é o conjunto de todos os seres vivos e das relações entre eles e deles com o ambiente em que vivem. Esse ambiente pode ser tão pequeno quanto uma gota d’água e tão grande quanto uma floresta. Sendo assim, nos ecossistemas é possível distinguir dois fatores principais:

• fatores bióticos, que são os seres vivos, como bactérias, fungos, animais e plantas;

• fatores abióticos, que são os elementos físicos e químicos do ambiente, como temperatura, salinidade, pressão e luminosidade.

A interação entre esses fatores é constante e muito dinâmica. Os seres vivos são influenciados pelos elementos físicos e químicos do ambiente ao mesmo tempo que influenciam e modificam os fatores abióticos. Por exemplo, as plantas de uma dada região são influenciadas pelas características do solo e do clima desse lugar ao mesmo tempo que influenciam e modificam a qualidade do solo, enriquecendo-o com matéria orgânica proveniente da decomposição das folhas, e alteram o microclima da região, deixando-o mais úmido e com temperaturas mais amenas por causa da transpiração vegetal.

Microclima: área relativamente pequena cujas condições atmosféricas diferem da zona exterior.

As relações entre os seres vivos que habitam determinada região também são importantes para a manutenção dos ecossistemas. De acordo com suas necessidades alimentares, os seres vivos podem ser classificados em:

• seres autotróficos (auto = por si próprio; trofo = nutrição), capazes de produzir o próprio alimento por meio de processos como a fotossíntese;

• seres heterotróficos (hetero = diferente; trofo = nutrição), que não produzem o próprio alimento e devem se alimentar de outros seres vivos.

Rua arborizada em Foz do Iguaçu (PR), 2022. As árvores influenciam o microclima de uma região. Uma rua bem arborizada é mais fresca e agradável do que uma rua sem árvores.

1. a) A luz, a água, as rochas e o ar são fatores abióticos.

1. b) As plantas, os animais, os fungos e as bactérias são os fatores bióticos.

Entre os seres heterotróficos há aqueles que se alimentam exclusivamente de vegetais, os chamados herbívoros, os que se alimentam exclusivamente de animais, conhecidos como carnívoros, e aqueles que se alimentam tanto de plantas como de animais, os chamados onívoros. Além desses, há ainda os organismos que se alimentam de detritos – restos de outros seres vivos – e, por isso, são chamados detritívoros

ATIVIDADES

NOTIFICAÇÃO

onça-pintada

Reforce o conceito de seres detritívoros. Isso é importante para que os estudantes não confundam esses organismos com seres decompositores, que serão citados logo adiante. Minhocas, urubus, hienas, moscas e baratas são exemplos de seres detritívoros. É possível que os estudantes não reconheçam a importância desses animais. Explique que eles facilitam a decomposição da matéria orgânica e ajudam na reciclagem dessa matéria na natureza. Além disso, ao se alimentarem de restos de matéria orgânica, esses animais impedem a proliferação exagerada de bactérias e insetos, evitando, assim, a contaminação do ambiente.

Atividades

Os ecossistemas são compostos de fatores abióticos e bióticos, e esses fatores estão estreitamente relacionados.

1. Observe a imagem a seguir. Depois, faça o que se pede.

a) Quais são os fatores abióticos desse ecossistema?

b) Quais são os fatores bióticos desse ecossistema?

Elaborado com base em: SOUZA, Raimundo Aderson Lobão de (org.). Ecossistemas aquáticos: tópicos especiais. Belém: Universidade Federal Rural da Amazônia, 2018. Esquema de um lago hipotético.

2. Considere o bioma que predomina na região onde você vive.

a) Cite exemplos de seres autotróficos e heterotróficos típicos desse bioma.

2. b) Resposta pessoal.

b) Diferencie os seres heterotróficos citados no item anterior em herbívoros, carnívoros e onívoros.

2. a) Resposta pessoal. Depende do bioma que predomina na região onde os estudantes vivem.

Aproveite as atividades para realizar uma avaliação de processo e identificar os conceitos que precisam ser reforçados e desfazer dúvidas, caso os estudantes as tenham.

Ao solicitar que os estudantes analisem, compreendam e expliquem características do mundo natural, as atividades cooperam para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

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PARA O PROFESSOR

• Livro: Fundamentos de Ecologia . Eugene Odum; Gary Barrett. São Paulo: Editora Cengage Learning, 2006.

Livro de referência no estudo de Ecologia.

A anta (Tapirus terrestris) é o maior animal herbívoro do Brasil.

O mico-leão-dourado ( Leontopithecus rosalia) é um animal onívoro.

O urubu-rei (Sarcoramphus papa) é um animal detritívoro.

A

(Panthera onca) é um animal carnívoro.

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

As cadeias alimentares Certifique-se de que os estudantes compreenderam cada um dos conceitos apresentados antes de dar prosseguimento aos estudos. Esses conceitos são mais facilmente compreendidos a partir de exemplos práticos. Por isso, explore com os estudantes o exemplo da cadeia alimentar ilustrada. Ao citar os componentes da cadeia, diga qual é o papel ecológico de cada um (produtor, consumidor ou decompositor) e qual é o nível trófico ocupado (primeiro nível trófico, segundo, terceiro e assim por diante).

Esse é o momento de diferenciar seres detritívoros de seres decompositores. Esclareça que seres detritívoros se alimentam de detritos, ou seja, de restos de matéria orgânica, transformando-a em moléculas orgânicas mais simples. Seres decompositores também se alimentam de restos de matéria orgânica, porém, no processo de decomposição, os organismos decompositores, como fungos e certas bactérias, transformam a matéria orgânica em elementos inorgânicos simples, que podem ser absorvidos pelos seres produtores. Os seres detritívoros facilitam a decomposição pelos seres decompositores.

Ressalte a importância ecológica dos seres decompositores como recicladores da matéria orgânica. Ressalte que os seres detritívoros ajudam a ação posterior dos seres decompositores sobre os restos de matéria orgânica.

Incentive os estudantes a participarem da aula, pedindo a eles que citem seres vivos característicos do bioma onde a escola está localizada e montem uma cadeia alimentar com esses organismos. Assim, os conceitos se tornam menos abstratos para os estudantes.

AS CADEIAS ALIMENTARES

Em um ecossistema, as relações alimentares entre os seres formam as cadeias alimentares. Os seres autotróficos são chamados produtores, já que produzem o próprio alimento. Assim, eles são a base dos ecossistemas, pois todos os demais organismos dependem direta ou indiretamente deles para sobreviver. Eles ocupam o primeiro nível trófico (ou nível alimentar).

Os seres heterotróficos são chamados consumidores, pois consomem outros seres vivos. Os herbívoros são classificados como consumidores primários, pois se alimentam exclusivamente dos primeiros elementos de uma cadeia – os seres produtores. Os consumidores primários ocupam o segundo nível trófico em uma cadeia alimentar. Aquele que se alimenta de herbívoros é denominado consumidor secundário e ocupa o terceiro nível trófico. Aquele que se alimenta de um consumidor secundário é o consumidor terciário e ocupa o quarto nível trófico, e assim por diante.

Elaborado com base em: MILLER, Kenneth R.; LEVINE, Joseph. Biology. Boston: Pearson, 2010. p. 75.

Exemplo de cadeia alimentar. As setas indicam “quem serve de alimento para quem”. Elas partem sempre do alimento e vão no sentido daquele que se alimenta.

Os fungos e certas bactérias formam um tipo especial de consumidor, pois se alimentam de excrementos ou de restos de seres mortos. Eles são chamados decompositores e, pelo processo de decomposição, devolvem os elementos químicos que formam o corpo dos seres vivos ao ambiente para que fiquem disponíveis aos seres produtores. Assim, os decompositores são responsáveis pela reciclagem da matéria orgânica no ambiente.

As teias alimentares

NOTIFICAÇÃO

Em um ecossistema, podemos observar relações alimentares e descrevê-las em cadeias alimentares.

Nos ecossistemas, as relações alimentares entre os organismos não são lineares. É comum uma espécie se alimentar ou servir de alimento a diferentes seres vivos em níveis tróficos maiores ou menores. Nesses casos, ela pode ocupar diferentes níveis tróficos, dependendo de qual organismo vai lhe servir de alimento. Um macaco, por exemplo, ao se alimentar de um fruto, é classificado como consumidor primário e ocupa o segundo nível trófico. Quando esse mesmo macaco se alimenta de um gafanhoto, é classificado como consumidor secundário e ocupa o terceiro nível trófico. Essa intrincada rede de cadeias alimentares é chamada teia alimentar

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ATIVIDADE

Para trabalhar o pensamento computacional, escreva na lousa o nome de alguns seres vivos, que podem ou não estar relacionados por meio de relações alimentares. Em seguida, peça aos estudantes que montem uma cadeia alimentar e, depois, expliquem quais foram os pontos considerados e o passo a passo

para a construção do diagrama. A seguir, há uma lista de organismos que pode servir de exemplo a ser dado aos estudantes.

• milho, camarão, baleia, tubarão, rato, coruja, sapo, fungos e certas bactérias. Possível cadeia alimentar:

milho H rato H coruja

Fungos e certas bactérias

Gavião

Fungos

Plantas

Gafanhoto Perereca Serpente

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

SELMA CAPARROZ

Gavião Serpente Passarinho

Nas teias alimentares, uma espécie pode ocupar mais de um nível trófico.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Coruja Gafanhoto Camundongo Perereca Coelho

Raposa Grama

3. b) Quando se alimenta de plantas, o lambari ocupa o segundo nível trófico, uma vez que está consumindo um produtor. Quando se alimenta de caramujos, ele ocupa o terceiro nível trófico. NÃO ESCREVA NO

2. a) O gafanhoto é um consumidor primário e ocupa o secundo nível trófico.

b) A perereca é um consumidor secundário e ocupa o terceiro nível trófico.

g) Porque todos (suas partes mortas ou seus excrementos) podem servir de alimento para os fungos.

1. O que diferencia os seres detritívoros dos seres decompositores? Se necessário, pesquise em livros ou na internet para responder.

2. Retome o esquema da cadeia alimentar da página anterior e responda às questões.

a) Qual é o papel ecológico do gafanhoto e qual é o nível trófico ocupado por esse animal?

b) Qual é o papel ecológico da perereca e qual é o nível trófico ocupado por esse animal?

c) Qual é o nível trófico ocupado pela serpente? Quarto nível trófico.

d) Qual nível trófico ocupado pelo gavião? Quinto nível trófico.

e) Qual é o produtor dessa cadeia alimentar? A planta.

f) Quais são os decompositores dessa cadeia alimentar? Os fungos.

g) Por que todos os seres estão ligados aos fungos por setas?

3. Analise as informações a seguir e depois faça o que se pede.

• Em um lago, as plantas aquáticas são os seres produtores.

• Essas plantas servem de alimento para caramujos.

• Os caramujos, por sua vez, são o alimento de lambaris.

• Os lambaris são predados por traíras.

• As traíras são o alimento de garças.

1. Seres detritívoros se alimentam de detritos, ou seja, de restos de matéria orgânica, transformando-os em moléculas orgânicas mais simples. Seres decompositores também se alimentam de restos de matéria orgânica, porém, no processo de decomposição, fungos e certas bactérias transformam a matéria orgânica em elementos inorgânicos simples, que são absorvidos pelos produtores. Os seres detritívoros facilitam a decomposição pelos seres decompositores.

• Todos os seres vivos, depois de mortos, e seus excrementos, no caso dos animais, servem de alimento para fungos e certas bactérias.

a) Elabore um esquema da cadeia alimentar descrita.

b) Sabendo que o lambari é um peixe onívoro, qual é o nível trófico que ele ocupa quando se alimenta de plantas aquáticas? E quando se alimenta de caramujos?

Os estudantes devem decompor o problema (dividir a tarefa de construir uma cadeia alimentar em problemas menores), reconhecer o padrão (toda cadeia alimentar deve começar com um ser produtor), abstrair (avaliar quais organismos citados podem ser conectados) e elaborar o algoritmo (descrever o passo a passo da montagem da cadeia alimentar).

As teias alimentares É importante que os estudantes reconheçam que na natureza as relações alimentares não são tão lineares como mostrado no exemplo da cadeia alimentar da página anterior. Um mesmo organismo pode ocupar diferentes níveis tróficos, dependendo do alimento que ingere.

Como as cadeias e as teias alimentares representam o fluxo de matéria e de energia nos ecossistemas, não é comum cadeias alimentares com níveis tróficos muito altos. Isso porque grande parte da energia produzida (cerca de 90%) é consumida em cada nível trófico. Então, quanto maior a distância entre os consumidores e o organismo que inicia a cadeia alimentar, menor é a disponibilidade de energia. Explique aos estudantes que, para analisar o nível trófico que um organismo ocupa em uma teia alimentar, é preciso considerar cada uma das cadeias alimentares de que ele participa. Se possível, dê outros exemplos de teias alimentares para os estudantes analisarem.

Atividades

Aproveite as atividades para realizar uma avaliação de processo e identificar os conceitos que precisam ser reforçados e desfazer dúvidas, caso os estudantes as tenham.

As questões, ao solicitar que os estudantes analisem, compreendam e expliquem características do mundo natural, cooperam para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

3. a) Plantas aquáticas Caramujos Lambaris Traíras Garças Fungos e certas bactérias

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Os impactos ambientais

Ao fornecer subsídios para que os estudantes avaliem os impactos provocados por catástrofes naturais ou por alterações nos componentes dos ecossistemas, é desenvolvida a habilidade EF07CI08. Retome o exemplo da cadeia alimentar da página 74 e retire um dos componentes, explicitando o que acontece com os demais organismos. Conduza os estudantes a reconhecer que todos os organismos são importantes para o equilíbrio do ecossistema. Comente que as cadeias alimentares não são isoladas; as relações alimentares são mais complexas e formam teias alimentares. Assim, se um elemento tiver a sua frequência diminuída, os demais organismos tendem a se adaptar e o equilíbrio do ecossistema não é inteiramente danificado. Contudo, se a alteração for significativa para o ecossistema considerado, pode acontecer um desequilíbrio e as consequências podem ser de diferentes níveis, sendo a extinção da espécie a mais drástica.

É provável que os estudantes já tenham ouvido falar que as atividades humanas são as maiores responsáveis pela destruição dos ambientes naturais. Peça que eles citem exemplos de atividades humanas que prejudicam o ambiente. É importante que eles reconheçam que os prejuízos não são apenas para as outras espécies, mas a espécie humana também sofre com os impactos ambientais. O tema 2 da seção Mergulho no tema pode ampliar e enriquecer a conversa sobre esse assunto.

OS IMPACTOS AMBIENTAIS

Os ecossistemas costumam se manter em equilíbrio dinâmico ao longo do tempo. Isso significa que, se houver pequenas alterações nos fatores bióticos ou abióticos que os compõem, eles são capazes de se recuperar e voltar às condições adequadas. Porém, quando as alterações ultrapassam o limite da capacidade de reorganização, os ecossistemas sofrem um desequilíbrio e passa-se a falar em impacto ambiental

Alterações drásticas nos ecossistemas podem provocar mudanças de hábitos de algumas espécies, migrações e até extinções. Se uma região for contaminada por uma substância que mata os seres produtores, por exemplo, os animais herbívoros ficarão sem alimento e poderão mudar para outra região ou mesmo serem extintos, caso a espécie não consiga se adaptar às novas condições do ambiente. Os seres que se alimentam desses herbívoros também serão afetados e toda a cadeia alimentar será prejudicada. Os impactos ambientais podem ser causados por ações humanas ou por catástrofes naturais.

Impactos ambientais causados por ações humanas

Há inúmeras ações humanas que podem impactar os ecossistemas. Vamos apresentar a seguir algumas dessas ações.

Ocupação do território

A transformação da sociedade e a urbanização têm impacto direto nos ambientes naturais e nas comunidades tradicionais que dependem de recursos naturais. O crescimento das cidades, a construção de estradas e a especulação imobiliária têm levado à perda de território das comunidades tradicionais, afetando negativamente os componentes físicos, biológicos e sociais dos ecossistemas. Muitas aldeias indígenas, por exemplo, tiveram seu território reduzido, e outras ainda lutam pelo direito de viver em suas terras.

Ressalte a importância da manutenção da biodiversidade para as comunidades tradicionais. Comente sobre a luta das comunidades indígenas para ter o seu território reconhecido e demarcado. Algumas atividades humanas levam a prejuízos socioambientais e são responsáveis pela perda do patrimônio cultural do país.

Especulação imobiliária: compra de imóveis ou de terras para revenda futura na expectativa de lucro.

No Brasil, comunidades tradicionais são um grande indicador de impactos ambientais, pois sua interação com os recursos naturais é muito mais direta. Nelas, há uma relação cultural de uso sustentável de recursos que são extraídos em equilíbrio com o ecossistema. Assim, a ocupação do território não leva apenas à perda da biodiversidade mas também da diversidade cultural do país.

Protesto de indígenas da etnia Guarani pedindo a demarcação de terras em Jaraguá. São Paulo (SP), 2014.

PARA O PROFESSOR

• Matéria: Guarani em São Paulo: a comunidade indígena do Jaraguá. Publicado por: Jornalismo Júnior. Disponível em: http://jornalismojunior.com. br/guarani-em-sao-paulo-a-comunidade-indigena -do-jaragua/. Acesso em: 4 ago. 2022.

A matéria trata da luta dos indígenas que vivem na região do morro do Jaraguá, em São Paulo, para manter seu território e sua cultura.

NELSON ANTOINE/FOTOARENA

Desmatamento

O desmatamento é a retirada da cobertura vegetal de uma área. O crescimento das cidades e a ampliação de áreas para plantio e criação de animais são as principais causas do desmatamento no Brasil.

O desmatamento destrói o hábitat de inúmeras espécies. Além disso, pode ter outras consequências, como o empobrecimento do solo.

Poluição ambiental

Poluição é a degradação da qualidade e do equilíbrio ambiental pela presença de substâncias ou agentes poluentes que afetam negativamente os ecossistemas em diferentes níveis, comprometendo os fatores bióticos e abióticos.

Diversas atividades humanas realizadas de maneira desordenada geram diferentes poluentes, como resíduos sólidos (lixo), fumaça, resíduos orgânicos (como esgoto), entre outros, e podem levar à poluição do ar, do solo e da água.

ATIVIDADES

1. Observe a charge ao lado e responda às questões.

a) Que tipo de poluição está sendo retratada na imagem? Poluição do ar.

SANTOS, Arionauro da Silva. [Charge Menos poluição do ar]. Arionauro cartuns. [S. l.], 3 jun. 2016. Blogue. Disponível em: http://www. arionaurocartuns.com.br/2016/06/charge-menospoluicao-do-ar.html. Acesso em: 5 jul. 2022.

Hábitat: ambiente onde vive determinada espécie ou comunidade biológica.

NOTIFICAÇÃO

O avanço desordenado da ocupação territorial, o desmatamento e a poluição interferem diretamente nos componentes físicos, biológicos e sociais de um ecossistema.

Comente que os resíduos sólidos (lixo) são um dos grandes problemas ambientais da atualidade. Um estudo feito pelo Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil em 2020 concluiu que o brasileiro produz 1 kg de lixo por dia em média. De 2010 a 2019, houve o aumento de 12,4 milhões de toneladas de lixo. A geração era de 66,7 milhões de toneladas em 2010 e foi para 79,1 milhões em 2019. As informações foram coletadas e publicadas pela Associação Brasileira das Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (Abrelpe). Aproveite para conversar sobre atitudes que cada um de nós pode tomar para reduzir a produção de resíduos sólidos e, assim, cooperar para a conservação ambiental.

b) De acordo com os elementos representados na charge, o que causa esse tipo de poluição?

2. Leia a tirinha e faça o que se pede.

A charge mostra a poluição do ar causada por gases liberados pelos motores dos veículos e pelas indústrias.

a) Qual problema ambiental é retratado na tirinha? O desmatamento.

b) Que impactos ambientais esse problema pode causar?

c) Na região onde você mora, você se depara com esse problema ambiental? Resposta pessoal.

2. b) A retirada da cobertura vegetal pode causar a morte de inúmeros animais e a migração de outros em busca de um novo lugar para viver. Pode

Atividades

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1. A questão permite ampliar o que foi falado sobre poluição ambiental e possibilita a leitura inferencial. Se julgar oportuno, incentive os estudantes a elaborarem charges ou tirinhas retratando os problemas ambientais observados na região onde vivem. Atividades como essa favorecem o desenvolvimento da competência

geral 4 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza, pois incentivam os estudantes a utilizar diferentes linguagens para se expressar e partilhar informações.

2. As tirinhas são valiosas ferramentas no ensino, pois retratam o assunto abordado de uma maneira lúdica. Aproveite para falar sobre a importância da conservação ambiental para

as comunidades tradicionais. Ao solicitar que os estudantes analisem, compreendam e expliquem características do mundo natural, a atividade coopera para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza. No item c , ajude os estudantes a avaliarem se há desmatamento na região.

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

ARIONAUROCARTUNS

Tira Turma do Papa Capim no 7 725 – Banco de Imagens MSE – ©Mauricio de Sousa Editora Ltda.

causar também empobrecimento do solo. 77

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Impactos ambientais causados por catástrofes naturais

Comente que catástrofes naturais também podem causar a destruição do ambiente e prejudicar as espécies. Explore a imagem que mostra a cratera formada pela queda do asteroide Chicxulub. A atividade proposta na seção Vamos verificar permite ampliar e enriquecer esse assunto ao tratar do risco de a Terra ser atingida por outros asteroides. Explore com os estudantes o boxe Saiba também, que trata das extinções em massa, o que permite ampliar a conversa sobre os danos aos ecossistemas ocasionados por catástrofes naturais.

Aproveite para comentar sobre as catástrofes recentes que aconteceram no Brasil. Se julgar oportuno, peça aos estudantes que pesquisem notícias e compartilhem com os colegas. Em fevereiro de 2022, fortes temporais causaram graves danos à população de Petrópolis (RJ). Na ocasião, mais de 100 pessoas morreram e outras tantas perderam suas casas. Comente sobre os riscos de construir casas em regiões de encostas e morros. Em maio do mesmo ano, as chuvas também causaram mortes e prejuízos em Pernambuco. É importante que os estudantes reconheçam que os efeitos de algumas catástrofes naturais têm sido agravados pelas atividades humanas. A atividade sugerida na seção Assim se faz Ciência permite ampliar a conversa sobre esse assunto ao tratar do uso de tecnologias para alertar a população sobre o risco de chuvas fortes.

Impactos ambientais causados por catástrofes naturais

Catástrofes naturais são acontecimentos súbitos de origem natural. Além de alteração nos ecossistemas, esses acontecimentos podem ocasionar vítimas e danos materiais. Erupções vulcânicas, terremotos, furacões e inundações são alguns exemplos de catástrofes naturais. Uma catástrofe natural que teve grande impacto sobre a vida no planeta todo foi a queda do asteroide Chicxulub. Ele colidiu com a Terra na Península de Iucatã, atual México, há cerca de 66 milhões de anos. Esse evento causou a extinção em massa de plantas e animais, incluindo os dinossauros. Catástrofes ambientais são causadas por fatores naturais, mas podem ser agravadas por ações humanas.

NOTIFICAÇÃO

Elaborado com base em: AMOS, Jonathan. Asteroide que dizimou dinossauros ‘não poderia ter caído em pior lugar’. BBC News Brasil. [São Paulo], 16 maio 2017. Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese/ geral-39933336. Acesso em: 5 jul. 2022.

A cratera de Chicxulub, no México, tem mais de 180 km de diâmetro. Estima-se que o asteroide que a produziu tinha cerca de 10 km de diâmetro.

FORMAÇÃO CONTINUADA

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A cada desastre natural no Brasil, em média, 3,4 mil pessoas são afetadas

A cada desastre natural ocorrido no Brasil em 2022, cerca de 3,4 mil pessoas foram afetadas diretamente. [...] No estudo, foram contabilizados os desalojados, desabrigados, vítimas fatais e pessoas afetadas pelas estiagens.

Os dados mostram que quase oito milhões de brasileiros foram afetados por catástrofes ambientais nos primeiros três meses deste ano. Enquanto isso, no mesmo período analisado, foram contabilizadas 2,2 mil ‘anormalidades’ ambientais no país, como aponta o relatório.

b) Resposta pessoal.

c) Para prevenir a estiagem, podem ser construídas barragens, cisternas ou açudes, pode-se investir em infraestrutura, distribuição de água em regiões que estão sofrendo com a seca, entre outros.

Catástrofes costumam ser inesperadas, mas, em algumas situações, elas podem ser previsíveis. Com a tecnologia atual, nas regiões onde costumam ocorrer terremotos, por exemplo, há sistemas de alerta que avisam a população, assim as pessoas podem seguir as orientações das autoridades e se proteger antes que o tremor aconteça.

Aqui no Brasil terremotos são incomuns, e os tremores não causam danos graves. No entanto, muitas regiões brasileiras são afetadas por um fenômeno recorrente: as inundações.

Em época de chuvas intensas, sistemas de alerta avisam a população que mora em áreas de risco. Ao receberem a mensagem de perigo, os moradores são orientados pela Defesa Civil a buscar locais seguros.

Os efeitos das catástrofes naturais têm sido agravados pelas ações humanas. Por exemplo, com a urbanização grande parte da superfície do solo foi impermeabilizada com asfalto e concreto e as regiões próximas ao leito dos rios foram ocupadas com habitações e outras construções. Na época de chuvas intensas, os rios transbordam e a água não tem por onde escorrer, provocando assim inundações.

As mudanças climáticas, ocasionadas pelo aquecimento global – assunto que será tratado com mais detalhes na próxima Unidade –, têm tornado alguns eventos naturais mais frequentes e agravado outros. Por exemplo, cientistas estimam que eventos como furacões passem a ocorrer com maior frequência e intensidade.

Extinções em massa

A extinção dos dinossauros não foi a única grande extinção que a Terra já sofreu. É considerada extinção em massa quando cerca de 75% das espécies de seres vivos são eliminadas. Cientistas contabilizam cinco extinções em massa até o momento, todas ocasionados por catástrofes naturais. Eles afirmam também que o processo da sexta grande extinção já está em andamento e que dessa vez está sendo causado pelas ações humanas.

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

• Observe o gráfico a seguir e responda o que se pede.

a) De acordo com o gráfico, qual é o desastre natural mais frequente no Brasil no período considerado? Estiagem/Seca.

b) Na região onde você mora, você já presenciou algum desastre natural? Qual?

c) Reflita sobre os desastres naturais citados nos itens a e b. O que seria necessário para reduzir ou prevenir esses acontecimentos?

Fonte: SILVA, Raimundo Thiago Lima Da; NISHIJIMA, Toshio. A educação ambiental na prevenção de desastres naturais. Revista EA, Novo Hamburgo, v. 10, n. 37, 10 set. 2011. Disponível em: https://www.revistaea.org/ pf.php?idartigo=1103. Acesso em: 5 jul. 2022.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Atividade

Embora o gráfico mostre os desastres naturais, comente que muitos desses acontecimentos são agravados pelas atividades humanas. Nesse sentido, proponha uma conversa sobre ações que podem ser tomadas para reduzir ou minimizar os efeitos desses desastres. Ao solicitar que os estudantes recorram à abordagem própria das Ciências, incluindo a reflexão e a análise crítica, desenvolve-se a competência geral 2 . A conversa também pode favorecer a argumentação, contribuindo para o desenvolvimento da competência geral 7 e da competência específica 5 de Ciências da Natureza. O desenvolvimento das competências específicas 3 e  4 de Ciências da Natureza também pode ser favorecido.

Desastres naturais ocorridos no Brasil entre 1900 e 2009

Entre os eventos adversos, as secas e estiagens foram as mais recorrentes, sendo responsáveis por 40% dos problemas ambientais no Brasil em 2022. Já as fortes chuvas, as enxurradas, as inundações e os alagamentos representam, juntos, 15,7% das ocorrências. Os vendavais e os deslizamentos também aparecem na lista com um percentual de 3,2% e 1,3%, respectivamente.

JANONE, Lucas. A cada desastre natural no Brasil, em média, 3,4 mil pessoas são afetadas. CNN Brasil, Rio de Janeiro, 11 abr. 2022. Disponível em: https://www.cnnbrasil.com.br/ nacional/a-cada-desastre-natural-no-brasil -em-media-34-mil-pessoas-sao-afetadas/. Acesso em: 3 ago. 2022.

SAIBA TAMBÉM

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Principais ameaças aos biomas brasileiros

Na leitura do mapa, ressalte que as atividades humanas foram responsáveis pela destruição de grande parte das áreas naturais dos biomas. A expansão de áreas para a agricultura e a pecuária e a exploração excessiva dos recursos naturais são as atividades que mais impactam negativamente os ambientes naturais. Relembre com os estudantes que, além da redução da biodiversidade, as monoculturas também provocam o esgotamento do solo e o comprometimento das nascentes. Comente que há espécies silvestres, como a onça-pintada, que necessitam de extensa área para desenvolver suas atividades. Com a destruição do hábitat, esses animais ficam sem território e muitos morrem. As onças ocupam o topo da cadeia alimentar e necessitam de grandes áreas preservadas para sobreviver. Sendo assim, esses animais são um indicador de qualidade ambiental. A ocorrência desses felinos em uma região indica que o ambiente ainda oferece condições que permitem a sua sobrevivência.

A destruição do ambiente não acontece apenas com o desmatamento e a retirada de recursos naturais. Entre outras ações danosas, a ampliação de pastagens com espécies exóticas tem ameaçado a conservação dos Pampas, na região Sul, pois implica a degradação e a descaracterização de suas paisagens naturais e a redução de sua biodiversidade.

PRINCIPAIS AMEAÇAS AOS BIOMAS BRASILEIROS

Os biomas estudados na Unidade anterior são formados por diferentes ecossistemas. No mapa a seguir, são apresentadas as principais ameaças que colocam em risco a biodiversidade e a estabilidade dos ecossistemas brasileiros nos diferentes biomas.

Biomas brasileiros – distribuição original e suas ameaças

Caatinga Técnicas inadequadas de agricultura e pecuária, tráfico ilegal de animais silvestres, poluição da água e do solo.

Amazônia

Desmatamento pelo avanço das áreas para criação de animais e plantações, construção de estradas, urbanização, tráfico de animais silvestres, pesca sem controle, exploração excessiva de recursos naturais, como madeira e minérios.

Pantanal Pesca e caça ilegais, tráfico ilegal de animais silvestres, pecuária não sustentável, monoculturas e poluição da água e do solo.

Biomas

PARA O ESTUDANTE

Mata Atlântica Urbanização, construção de portos, industrialização, exploração excessiva de recursos naturais, desmatamento. Cerrado Desmatamento pela expansão da agricultura e da pecuária, mineração.

Pampa Monoculturas e pastagens com espécies exóticas.

Fontes: INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Biomas e Sistema Costeiro Marinho Rio de Janeiro: IBGE, 2019. Disponível em: https://geoftp.ibge.gov.br/informacoes_ambientais/ estudos_ambientais/biomas/mapas/biomas_e_sistema_costeiro_marinho_250mil.pdf. FUNDO MUNDIAL PARA A NATUREZA. Biomas Brasileiros. WWF-Brasil. [S l.], [2019?]. Disponível em: https://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/questoes_ambientais/biomas/. Acessos em: 5 jul. 2022.

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• Texto: Biomas brasileiros. Publicado por: WWF-Brasil. Disponível em: https://www.wwf. org.br/natureza_brasileira/questoes_ambientais/ biomas/. Acesso em: 2 ago. 2022. Na aba lateral da página, é possível navegar pelos biomas e conhecer algumas informações relevantes sobre eles, incluindo as suas principais ameaças.

Atividades

SAIBA TAMBÉM

A Década dos Oceanos

1. c) Para reduzir os problemas causados pelo desmatamento, por exemplo, pode ser sugerido o uso de madeira de reflorestamento ou o uso consciente e a reciclagem de objetos feitos a partir da madeira para evitar cortes de novas árvores.

Os oceanos cobrem cerca de 71% da superfície do planeta e compõem o maior ecossistema da Terra. Eles regulam o clima, armazenam carbono e, assim, ajudam a amenizar o aquecimento da superfície terrestre. Neles vivem seres microscópicos – que compõem o fitoplâncton marinho – responsáveis pela produção da maior parte do gás oxigênio da atmosfera. Além disso, os oceanos são fonte de recursos alimentares e energéticos, abrigam uma infinidade de espécies e são rotas importantes para o transporte de pessoas e de mercadorias. Eles também fazem parte de manifestações culturais e recreativas.

A importância dos oceanos para a manutenção da vida na Terra é inquestionável, mas, infelizmente, a saúde desse ecossistema está sendo ameaçada pelas atividades humanas. A poluição, a pesca predatória e o aumento da população humana têm impactado negativamente a vida nos mares. Cientistas advertem que, se nada for feito para mudar, haverá mais plástico do que peixes nos mares até 2050.

Visando à restauração da saúde dos oceanos, a ONU (Organização das Nações Unidas) instituiu a Década da Ciência Oceânica para o Desenvolvimento Sustentável (2021-2030). A intenção é unir forças para cuidar dos oceanos e garantir que esse ecossistema esteja saudável para as gerações futuras.

A Década dos Oceanos propõe que as nações se unam em prol dos oceanos. Cientistas, políticos, organizações intergovernamentais e não governamentais, institutos de pesquisa, setor privado, povos indígenas e outras comunidades tradicionais, educadores e estudantes – todos devem trabalhar juntos e contribuir para a limpeza, a segurança e a sustentabilidade dos oceanos.

Os recifes de corais são ecossistemas biologicamente ricos e importantes para as comunidades costeiras.

ATIVIDADES

O desmatamento associado à ampliação das áreas de cultivo ou de criação de animais pode ser reduzido com o planejamento de agroflorestas (nas quais apenas algumas plantas são retiradas e o cultivo é feito em meio à vegetação nativa) ou o incentivo ao melhor aproveitamento do terreno já utilizado, evitando novos cortes de árvores para a ampliação do rebanho, por exemplo.

1. b) Resposta pessoal. Depende do bioma onde os estudantes vivem.

1. Observe o mapa da página anterior e responda ao que se pede.

a) Cite ao menos duas atividades humanas que ameaçam tanto a Amazônia quanto o Cerrado, os dois maiores biomas brasileiros.

Os estudantes podem citar o desmatamento e a mineração.

b) Quais são as principais ameaças ao bioma da região onde você vive?

c) Como as ameaças citadas nas alternativas anteriores poderiam ser reduzidas ou impedidas?

2. Elabore uma tirinha retratando uma ameaça enfrentada pelo bioma da região onde você vive. No dia combinado pelo professor, compartilhe seu trabalho com os colegas. Vocês representaram o mesmo problema ambiental na tirinha? Por que você acha que isso aconteceu?

Resposta pessoal. Se o mesmo problema tiver sido representado por muitos estudantes, pode ser que esse seja a principal ameaça enfrentada pelo bioma da região. Se vários problemas tiverem sido representados pelos estudantes, pode ser que existam diversas ameaças enfrentadas pelo bioma da região.

Na leitura do boxe Saiba também, ressalte que os oceanos também sofrem com as atividades humanas. Certifique-se de que os estudantes reconhecem a importância dos oceanos para a manutenção da vida, incluindo a da espécie humana. Chama-se “década”, pois as ações devem se concentrar entre os anos de 2021 a 2030. Contudo, a proteção aos ambientes naturais deve ser permanente, e cada cidadão pode contribuir,

refletindo sobre suas ações, buscando se informar e tomando atitudes mais alinhadas com o desenvolvimento sustentável.

Se julgar oportuno, proponha que os estudantes pesquisem para conhecer o estado atual de cumprimento do ODS 14 Vida na água. Caso a escola se localize em região litorânea, pesquise com os estudantes qual é o estado de conservação das praias do município e dos arredores.

1. A atividade requer que os estudantes argumentem com base em fatos, dados e informações confiáveis, favorecendo o desenvolvimento da competência geral 7 e da competência específica 5 de Ciências da Natureza Os estudantes também devem recorrer à abordagem das Ciências para refletir e analisar criticamente formas de minimizar os impactos ambientais citados, o que contribui para o desenvolvimento da competência geral 2. Para tanto, eles precisam compreender a dinâmica dos ecossistemas e o modo como as relações estabelecidas estão interligadas. Incentive os estudantes a fazer perguntas e buscar respostas para criar soluções, contribuindo para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

2. Essa atividade procura levar os estudantes a colocar em prática a análise crítica do ambiente onde vivem, a fim de perceber e apontar os problemas ambientais observáveis no seu cotidiano. Dessa forma, a atividade propõe o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza. Ao solicitar que os estudantes utilizem diferentes linguagens para disseminar as informações refletidas por eles, são desenvolvidas também a competência geral 4 e a competência específica 6 de Ciências da Natureza

• Site: Década da Ciência Oceânica Brasil. Disponível em: https://decada.ciencianomar.mctic.gov.br/sobre-a -decada/. Acesso em: 4 ago. 2022. Site vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações que trata da Década da Ciência Oceânica e do que o Brasil tem feito sobre o assunto.

JOHAN HOLMDAHL/ISTOCKPHOTO/GETTY IMAGES

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PARA O PROFESSOR

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Assim se faz Ciência Aplicativo avisa sobre chuva ou tempestade no local onde está o usuário

A atividade proposta nesta seção permite o trabalho com o TCT Ciência e tecnologia, uma vez que é evidenciada a interface entre os avanços no conhecimento científico e a tecnologia. Comente que, além disso, a Ciência ganhou fortes aliados com a popularização dos smartphones e de aplicativos para celulares, permitindo que os próprios usuários tanto sejam beneficiados quanto ajudem no fornecimento de dados.

Disponibilize algum tempo para que os estudantes leiam o texto. Depois, escolha, de forma aleatória, alguns estudantes para que expliquem o que entenderam da leitura, de modo que um estudante possa complementar a fala do colega. Essa dinâmica ajuda na compreensão do texto.

Comente que aplicativos de alerta são usados em outros países. Na Alemanha, por exemplo, há aplicativos que alertam não só sobre desastres naturais mas também sobre ataques terroristas. No Japão, onde os terremotos são frequentes, a população recebe o alerta antes da ocorrência do fenômeno para que possa se proteger e evitar acidentes.

Explique que, para o desenvolvimento desses aplicativos, profissionais de diferentes áreas são solicitados. Recentemente, estudantes ajudam a alimentar dados para um aplicativo que permite monitorar enchentes e alertar sobre inundações. Na seção Para o professor, há um link para uma matéria sobre o assunto.

Aplicativo avisa sobre chuva ou tempestade no local onde está o usuário

Com a chegada do verão inicia-se também a temporada de chuvas na região Sudeste. A diferença é que este ano [2018] o aplicativo SOS Chuva poderá informar à população sobre a possibilidade de chuva ou de tempestade na localização exata onde a pessoa está.

É a chamada previsão imediata que, diferente da previsão do tempo convencional, consegue informar a incidência de chuva, granizo ou tempestade com precisão de 1 quilômetro e antecedência de 30 minutos a 6 horas.

[...]

“A previsão de tempo que ouvimos no jornal é uma previsão que está, de certa forma, bem estabelecida. Sua teoria foi desenvolvida nos anos 1950. Já a previsão imediata é um desafio novo, com funções, equipamentos e modelagens matemáticas completamente diferentes. Até porque é diferente dizer que amanhã vai chover ou falar que daqui a duas horas vai chover no ponto exato onde você está”, disse Luiz Augusto Toledo Machado, pesquisador do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC/Inpe) e coordenador do projeto.

Formação de tempestade sobre o município de Londrina (PR), 2021.

PARA O PROFESSOR

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• Matéria: Pesquisadores desenvolvem aplicativo para monitorar enchentes em SP, AC, MT, PE e SC . Publicado por: G1. Disponível em: https://g1.globo.com/sp/ sao-paulo/noticia/2022/01/05/pesquisadores-desenvolvem -aplicativo-para-monitorar-enchentes-em-sp-ac-mt-pe-e-sc. ghtml. Acesso em: 3 ago. 2022.

Matéria que aborda a participação de estudantes na coleta de dados para alimentar aplicativo que alerta sobre o risco de inundações.

1. A previsão imediata tem precisão de 1 quilômetro de distância e antecedência de 30 minutos a 6 horas. A previsão convencional, por outro lado, faz previsões para a região e considerando um período maior.

2. Ela ajuda a prevenir danos mais graves em caso de eventos catastróficos, como tempestades, deslizamentos de terra e inundações.

“Estamos desenvolvendo também um aplicativo voltado para o técnico, para que ele possa fazer a previsão imediata e divulgar os alertas com base nos nossos modelos matemáticos. Isso porque, dado o grande detalhamento, a previsão imediata deve ser feita regionalmente. Por isso, estamos desenvolvendo a ferramenta e os modelos matemáticos para que, no futuro, a previsão imediata seja feita nos centros regionais de meteorologia”, disse. [...]

Para fazer a previsão imediata, seja para o usuário comum, o agricultor ou para a Defesa Civil, o projeto conta com um radar meteorológico de dupla polarização [...] Com a ajuda do radar de dupla polarização, os pesquisadores conseguem ter uma visão tridimensional da nuvem e acompanhar a velocidade com que ela se propaga. Assim é possível analisar outros parâmetros, como acúmulo de cristais de gelo dentro da nuvem ou os chamados intrarraios, raios dentro da nuvem que são indicativos da ocorrência de granizo.

O pesquisador explica que ao acompanhar a nuvem é possível saber como esses diferentes cristais aumentam e diminuem, indicando a previsão de severidade ou formação de tornados.

ZIEGLER, Maria Fernanda. Aplicativo avisa sobre chuva ou tempestade no local onde está o usuário. Agência Fapesp. São Paulo, 3 jan. 2018. Disponível em: https://agencia.fapesp.br/aplicativo-avisa-sobre-chuva-ou-tempestade-no -local-onde-esta-o-usuario/26928/. Acesso em: 5 jul. 2022.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Atividades

3. Ao falar sobre o aplicativo SOS Chuva, que foi desenvolvido com apoio da Fapesp, aproveite a oportunidade para explicar aos estudantes a importância das agências de fomento à pesquisa. As agências de fomento são instituições que têm o objetivo de estimular o desenvolvimento de pesquisas e negócios em diversas áreas do conhecimento. No Brasil, as pesquisas científicas podem ser apoiadas por diferentes agências, tais como:

• Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq );

• Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp);

• Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes);

• Financiadora de Estudos e Projetos (Finep);

• Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais (Inep).

1. Qual é a diferença entre a previsão imediata e a previsão convencional do tempo?

2. Por que é interessante para a população civil ter a previsão imediata do tempo?

3. O aplicativo SOS Chuva foi disponibilizado para uso em 2018. Pesquise se ele continua em operação e depois responda: no seu entendimento, qual é a importância dos aplicativos que ajudam a prever catástrofes naturais?

Resposta pessoal.

As agências de fomento disponibilizam bolsas para estudantes de graduação e pós-graduação e, dessa forma, cooperam para a formação de pesquisadores e cientistas.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Vamos verificar Quais as chances de outro asteroide impactar a vida na Terra?

Comente que, como há inúmeros asteroides vagando pelo espaço, o medo de que um deles caia na Terra é real e válido. Por isso, há cientistas que monitoram esses corpos celestes e traçam estratégias para livrar o planeta desse tipo de catástrofe. Pergunte se os estudantes já assistiram a filmes com essa temática e o que se lembram deles.

Com a pesquisa, é esperado que os estudantes descubram que os asteroides que orbitam próximos à Terra são chamados pelos astrônomos de NEOs (sigla em inglês de Objeto Próximo à Terra). Estima-se que 90% já sejam conhecidos, principalmente aqueles com tamanho acima de 140 metros. Comente que, com os avanços das ciências planetárias, é possível não só monitorar esses corpos celestes, como também calcular as probabilidades e o grau de risco de uma colisão futura contra a Terra.

O asteroide que passou perto da Terra em janeiro de 2022 tinha 1 km de diâmetro e passou a aproximadamente dois milhões de quilômetros da Terra. A Nasa estima que não haja nenhum asteroide conhecido que seja uma ameaça para a Terra nos próximos 100 anos. O asteroide 2009 FD, por exemplo, apresenta uma chance de impacto abaixo de 0,2% em 2185.

Atividades

1. Inúmeros asteroides pequenos colidem com a Terra com certa frequência. Porém, por conta do pequeno tamanho, eles são fragmentados ao entrar em contato com a atmosfera terrestre e não causam grandes danos ao planeta.

VAMOS VERIFICAR

QUAIS AS CHANCES DE OUTRO ASTEROIDE IMPACTAR A VIDA NA TERRA?

“Asteroide gigante vai passar perto da Terra”

Essa foi a manchete que estampou vários jornais e sites de notícias no dia 18 de janeiro de 2022, mas essa não foi a primeira vez que um asteroide chamou a nossa atenção. Em algumas ocasiões, astrônomos informaram ao público que um asteroide passaria perto da órbita da Terra; em outras, fizeram o alerta sobre um possível impacto em um futuro próximo. O fato é que há inúmeros asteroides vagando pelo Universo, e, vez ou outra, um deles passa perto do nosso planeta e causa alarde entre os cientistas que estão de olho no céu.

Mas o que é perto em termos astronômicos? Que tamanho deve ter um asteroide para ser capaz de fazer um estrago no nosso planeta? Quando será esse futuro no qual um asteroide poderá colidir com a Terra?

Nesta atividade, você e seus colegas vão fazer uma pesquisa para tirar algumas dessas dúvidas e checar se existe realmente alguma chance de um asteroide colidir com o nosso planeta e, se houver, quando isso poderá acontecer.

Formem grupos seguindo as orientações do professor e pesquisem sobre o assunto. No dia combinado, organizem-se em roda e conversem sobre a possível colisão de um asteroide com a Terra, tentando responder às questões que foram feitas anteriormente e a outras do interesse do grupo. Compartilhem com os colegas as informações que encontraram durante a pesquisa.

ATIVIDADES

Representação de um asteroide no espaço com rumo à Terra.

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Até o momento, os pesquisadores afirmam que o asteroide Bennu, com 500 m de diâmetro, é o astro que representa maior risco ao planeta Terra e, mesmo assim, esse risco é bem pequeno. A chance de impacto entre Bennu e a Terra acontecer até o ano 2300 é de 1 em 1 750, uma porcentagem de 0,057%. O ponto de risco máximo em um único dia será 24 de setembro de 2182, com uma probabilidade de 0,037%.

1. Há chance de algum asteroide grande colidir com a Terra? Se sim, quando esse evento poderá acontecer?

Ver orientações no Manual do professor

2. O que a colisão com um asteroide causaria à vida no planeta?

Ver orientações no Manual do professor

2. A depender do asteroide que colidisse com a Terra, tremores de terra, crateras de destruição local, tsunamis , liberação de radiação ou grandes rajadas de vento poderiam acontecer em diferentes intensidades, podendo chegar a níveis catastróficos e não se descarta uma possível extinção da vida.

1 MATA CILIAR

Criação de maquete e divulgação

Assim como os cílios são importantes para proteger os olhos, a mata ciliar é a vegetação que protege os cursos d’água. Ela margeia nascentes, córregos, rios, lagos, represas e igarapés, barrando sedimentos que são trazidos pelo vento ou pela água das chuvas. Assim, evita que esses sedimentos se depositem no curso d’água e alterem o seu leito – processo chamado assoreamento

A mata ciliar não é exclusividade de ambientes florestais. Por isso, pode apresentar tamanhos e tipos de árvores diferentes, relacionadas ao ambiente em que estão situadas.

Nesta atividade, você e seus colegas vão criar um modelo para representar a função e a importância da mata ciliar para a preservação de um curso d’água. A intenção é demonstrar para estudantes mais novos como a mata ciliar impede a deposição de sedimentos no leito do rio e, assim, evita o assoreamento.

Forme um grupo de acordo com as orientações do professor. Com sua equipe, verifiquem se todos compreenderam o conceito de mata ciliar. Se necessário, pesquisem mais sobre esse conceito. Juntos, pensem nos materiais que vocês vão precisar para montar o modelo e de como esse modelo será feito. Lembrem-se de que a ideia é fazer uma demonstração da importância da mata ciliar. Então, seria interessante que o modelo permitisse observar e comparar o que acontece em lugares sem mata ciliar e em lugares onde a mata ciliar está preservada.

No dia combinado, usem o modelo para explicar o que é mata ciliar para os estudantes mais novos. É provável que vocês tenham que explicar outros conceitos, como desmatamento, erosão e assoreamento. Preparem-se para responder às perguntas e tirar as dúvidas dos colegas mais novos. Expliquem também quais atividades humanas estão relacionadas com a destruição das matas ciliares.

1. O modelo elaborado pelo grupo foi adequado para representar a importância e a função da mata ciliar?

Ver orientações no Manual do professor

2. Os estudantes mais novos compreenderam os conceitos que vocês queriam ensinar?

Ver orientações no Manual do professor

3. Há algo que poderia ter sido melhorado? O quê?

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mergulho no tema

1. Mata ciliar

Ao solicitar que os estudantes utilizem diferentes linguagens para disseminar informações, a atividade permite o desenvolvimento da competência geral 2 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza

Eles também devem analisar, compreender

Ver orientações no Manual do professor

e explicar características, relativas ao mundo natural, o que favorece o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

Certifique-se de que os estudantes compreenderam o que é mata ciliar. Comente que a manutenção da mata ciliar ajuda a evitar o assoreamento de cursos-d’água e, assim, coopera para prevenir enchentes e inundações.

Na atividade proposta, os estudantes serão os protagonistas. Cabe a eles decidir como será montado o modelo de mata ciliar. Ressalte que o modelo deve ser didático e usado para ensinar a importância da preservação da mata ciliar aos estudantes mais novos.

Um modelo pode ser feito usando duas caixas grandes de madeira ou de plástico, devidamente forradas para impedir que a terra caia. Em seguida, pode-se cobrir o fundo das caixas com terra de jardim e usar metade de uma garrafa PET ou um pedaço de cano de PVC (cortados longitudinalmente) para representar o leito de um rio. É possível colocar o “rio” no meio de cada uma das caixas com terra, deixando-o mais baixo que as margens. Em uma das caixas, pode-se plantar alguma planta de crescimento rápido, como alpiste, nas “margens” do rio. Deixe a outra caixa sem vegetação. Depois que a “vegetação” estiver crescida, demonstre como ela barra parte dos sedimentos, impedindo que eles cheguem ao leito do rio. O mesmo não acontece no lugar sem vegetação: os sedimentos caem no rio e, com o tempo, levam ao assoreamento.

Reflexões

1. Ajude os estudantes na avaliação do próprio processo de montagem e do uso da maquete construída para verificarem juntos se o objetivo da atividade foi cumprido.

2. Os estudantes, após a apresentação da maquete e do conceito de mata ciliar aos estudantes mais novos, podem fazer algumas perguntas para se certificarem se conseguiram explicar com clareza o conceito de mata ciliar.

3. É comum que a maquete ou a explicação do conceito aos outros estudantes possam ser melhorados.

MARIO FRIEDLANDER/PULSAR IMAGENS

Mata ciliar no rio Jauru na Chapada dos Parecis, em Mato Grosso, 2022.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

2. Mariana e Brumadinho

Após a leitura, é esperado que os estudantes reconheçam que acidentes com rompimento de barragens são decorrentes da ação humana, ou melhor, do mau planejamento delas.

Forneça mais algumas informações para que os estudantes possam usar durante a roda de conversa. Comente que o rompimento das barragens de Mariana e de Brumadinho fez as autoridades e os especialistas olharem para as outras barragens de rejeitos de mineração no Brasil. Segundo a Agência Nacional de Mineração (ANM), até o final de 2021, havia 40 barragens em situação de emergência, sendo três delas no nível 3, que significa que estão em estado de “ruptura iminente ou em curso”. Essas três barragens com alto risco de se romper estão localizadas no estado de Minas Gerais. Além dessas, há barragens em outros estados, como Mato Grosso, Pará e Amapá. De acordo com o Sistema Integrado de Gestão de Segurança de Barragens de Mineração (SIGBM), o Brasil tem 906 barragens de mineração. Muitas dessas barragens estão localizadas próximas a centros urbanos. Logo, acidentes com essas barragens podem ter como consequência a morte de muitas pessoas.

Vale comentar que, além dos prejuízos sociais e econômicos, o rompimento de barragens causa sérios impactos ambientais. Animais, plantas e outros seres vivos dos ecossistemas da região morreram no ato do acidente, mas, depois de anos, as espécies ainda sofrem com o acúmulo de metais pesados no solo e na água. Toneladas de lama contaminada com substâncias usadas na mineração foram despejadas nos rios. O acidente de Mariana, ocorrido em 2015, ainda impacta negativamente a vida dos pescadores que exerciam a sua atividade no rio Doce.

2

MARIANA E BRUMADINHO

Roda de conversa

Leia o trecho a seguir e, depois, organize-se em roda com os colegas e, juntos, conversem sobre os itens propostos.

Barragem de rejeitos e os casos Mariana e Brumadinho

No dia 5 de novembro de 2015 acontecia o maior desastre ambiental do Brasil: o rompimento da barragem de rejeitos Fundão, localizada na cidade de Mariana, Minas Gerais. Pouco mais de três anos depois, surge uma nova tragédia tão preocupante quanto: o rompimento da barragem de rejeitos da Mina do Feijão, no município de Brumadinho, no mesmo estado.

[...]

O rompimento da barragem de Mariana

[...] seu rompimento resultou no volume de 43,7 milhões de metros cúbicos de rejeitos despejados e um total de 19 mortes.

A lama percorreu um total de 663 quilômetros até chegar no mar, no estado do Espírito Santo. Além disso, a lama atingiu o Rio Doce, que abrange 230 municípios que têm seu leito como ferramenta de subsistência. Segundo ambientalistas, os efeitos dos rejeitos no mar serão sentidos por, no mínimo, 100 anos.

Um mês depois da tragédia, foram retiradas 11 toneladas de peixes mortos tanto em Minas Gerais quanto no Espírito Santo. Vidas foram levadas, distritos foram destruídos e milhares de moradores ficaram sem água, sem casa e sem trabalho. O rompimento da barragem de rejeitos Fundão, em Mariana é considerado o maior desastre ambiental da história do país.

Rejeitos alcançam o mar próximo à Praia de Regência, em Linhares (ES), após rompimento da barragem do Fundão em novembro de 2015.

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PARA O PROFESSOR

• Matéria: Desastre ambiental: 6 anos após rompimento de barragem, pesca continua proibida na foz do Rio Doce. Publicado por: G1. Disponível em: https://g1.globo.com/es/espirito-santo/ noticia/2021/11/05/desastre-ambiental-6-anos-apos-rompimento -de-barragem-pesca-continua-proibida-na-foz-do-rio-doce.ghtml. O texto traz o relato de um pescador que exercia a sua atividade no rio Doce, e pesquisadores e médicos falam sobre os riscos para a saúde ao consumir água ou peixes desse rio.

O rompimento da barragem de Brumadinho

[...] Por mais que esse rompimento tenha despejado uma quantidade menor de rejeitos em comparação ao de Mariana, seus impactos sociais e ambientais foram tão grandes quanto.

Segundo a Agência Nacional de Mineração, a barragem não apresentava pendências documentais, bem como era considerada inativa, ou seja, não estava recebendo nenhuma nova carga de rejeitos.

O volume de dejetos expelido foi de cerca de 12 milhões de m³ (1 m³ equivale a 1 000 litros) e a velocidade da lama atingiu 80 quilômetros por hora. No momento da tragédia, sirenes de segurança deveriam ter sido tocadas para alertar trabalhadores [...] e moradores da região. Isso, porém, não aconteceu.

A lama, que continha ferro, sílica e água, atingiu o rio Paraopeba, o que acabou por afetar, de maneira negativa, a qualidade da água. Apesar de a lama não ser considerada tóxica [...], alguns órgãos – como as Secretarias de Estado de Saúde (SES-MG), de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável (Semad), e de Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Seapa) – comunicaram que essa água presente no rio apresentava riscos. Até o final de agosto de 2019 (cerca de 7 meses depois), foram contabilizadas 241 mortes [...].

CHAGAS, Inara. Barragem de rejeitos e os casos Mariana e Brumadinho Politize! [Florianópolis], 19 set. 2019. Disponível em: https://www.politize.com.br/barragem-de-rejeitos/. Acesso em: 5 jul. 2022.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS Reflexões

Ao solicitar que os estudantes argumentem com base em dados e informações confiáveis, para formular e defender ideias e pontos de vista, promovendo a consciência socioambiental, a atividade permite o desenvolvimento da competência geral 7 e da competência específica 5 de Ciências da Natureza. Ao propor que eles avaliem as implicações políticas relacionadas ao assunto, ela contribui para o desenvolvimento da competência específica 4

Bombeiros em trabalhos de busca e resgate no córrego do Feijão após rompimento da barragem, em Brumadinho (MG), 2019.

1. No seu entendimento, que ações das empresas, governo e população poderiam ter evitado as catástrofes de Mariana e Brumadinho? Resposta pessoal.

2. Você acha que outros acidentes com barragens de rejeitos podem acontecer no Brasil? Resposta pessoal.

3. A região onde você vive está sujeita a impactos ambientais causados pela ação humana? Quais? Resposta pessoal. Ver orientações no Manual do professor

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• Matéria: Laudo da PF aponta a culpa da Vale na tragédia de Brumadinho. Publicado por: Carta Capital. Disponível em: https://www. cartacapital.com.br/sociedade/laudo-da-pf-apontaa-culpa-da-vale-na-tragedia-de-brumadinho/.

O texto aborda o resultado do laudo feito pela Polícia Federal sobre o rompimento da barragem de Brumadinho.

02/09/22 23:12

• Matéria: Tragédia de Mariana pode ter novo acordo inspirado no de Brumadinho. Publicado por: Agência Brasil. Disponível em: https://agenciabrasil. ebc.com.br/geral/noticia/2021-08/tragedia-de-mariana -pode-ter-novo-acordo-inspirado-no-de-brumadinho.

O texto trata do processo de reparação da tragédia de Mariana, que ainda se arrasta na justiça.

Acessos em: 4 ago. 2022.

Durante a roda de conversa, incentive a troca de ideias entre os estudantes. Cuide para que o ambiente de sala de aula seja acolhedor e respeitoso, de modo que a turma possa expor seus pontos de vista de maneira democrática. Uma análise mais aprofundada e cuidadosa do rompimento das barragens de mineração descrito no texto pode levar os estudantes a reconhecer que tanto os políticos como as empresas e a sociedade têm responsabilidade nos acidentes: os políticos e as empresas por não dar a atenção necessária aos potenciais riscos ao ambiente e à população do entorno e a sociedade por não cobrar a fiscalização e os cuidados para garantir a saúde do ambiente e a segurança da população. Se julgar adequado, as matérias sugeridas na seção Para o professor podem ser compartilhadas com os estudantes. Comente que todo cidadão tem o direito de exigir fiscalização em obras que ofereçam risco à saúde do ambiente e da sociedade. Essa exigência não precisa partir apenas dos moradores das regiões onde essas barragens estão construídas. Incentive os estudantes a avaliarem construções, empreendimentos e projetos na região onde moram e, juntos, analisarem se eles podem oferecer riscos ambientais.

ROBERIO FERNANDES/FUTURA PRESS

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

3. Biodiversidade

Esse texto coopera para que os estudantes desfaçam a ideia errônea de que só há biodiversidade em grandes florestas e matas e reconheçam a importância da manutenção da biodiversidade para a sobrevivência da própria espécie humana. Incentive-os a refletir sobre as informações do texto. Avalie o trabalho da dupla, certificando-se de que os estudantes interagiram entre si para atingir o entendimento do texto e das reflexões propostas. Ao solicitar que os estudantes analisem, compreendam e expliquem características do mundo natural, a atividade coopera para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

BIODIVERSIDADE

Leitura e interpretação

Forme dupla com um colega. Juntos, leiam o texto a seguir e, depois, façam o que se pede.

Macaco-esquilo em Floresta Amazônica brasileira.

O que é biodiversidade?

O termo biodiversidade – ou diversidade biológica – descreve a riqueza e a variedade do mundo natural. [...]

Para entender o que é a biodiversidade, devemos considerar o termo em dois níveis diferentes: todas as formas de vida [...] e as inter-relações, ou ecossistemas, na qual a existência de uma espécie afeta diretamente muitas outras.

A diversidade biológica está presente em todo lugar: no meio dos desertos, nas tundras congeladas ou nas fontes de água sulfurosas.

[...]

Entre os especialistas, o Brasil é considerado o país da “megadiversidade”: aproximadamente 20% das espécies conhecidas no mundo estão aqui. [...] Quais as principais ameaças à biodiversidade?

A poluição, o uso excessivo dos recursos naturais, a expansão da fronteira agrícola em detrimento dos hábitats naturais, a expansão urbana e industrial, tudo isso está levando muitas espécies vegetais e animais à extinção.

[...]

A exploração excessiva de algumas espécies também pode causar a sua completa extinção. Por causa do uso medicinal de chifres de rinocerontes em Sumatra e em Java, por exemplo, o animal foi caçado até o limiar da extinção.

[...]

A introdução de espécies animais e vegetais em diferentes ecossistemas também pode ser prejudicial, pois acaba colocando em risco a biodiversidade de toda uma área, região ou país.

[...]

2. O Brasil é considerado o país da “megadiversidade” porque aproximadamente 20% das espécies conhecidas no mundo são encontradas aqui.

O QUE é biodiversidade? WWF-Brasil. [S. I.], [20--]. Disponível em: https://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/questoes_ambientais/biodiversidade/. Acesso em: 7 jul. 2022.

4. Resposta pessoal. A informação é uma poderosa ferramenta na luta contra a destruição dos ambientes naturais. É preciso conhecer para preservar. REFLEXÕES NÃO ESCREVA NO LIVRO.

1. É certo afirmar que a biodiversidade só existe nas grandes florestas e matas? Expliquem. Esta afirmação não está correta. De acordo com o texto, há diversidade biológica em todo lugar, inclusive nos desertos, nas tundras congeladas ou nas fontes de água sulfurosas.

2. Por que o Brasil é considerado o país da “megadiversidade”?

3. De acordo com o texto, quais são as principais ameaças à biodiversidade?

4. Como as pessoas podem ajudar a preservar a biodiversidade?

3. A poluição, o uso excessivo e o desperdício dos recursos naturais, a expansão da fronteira agrícola em detrimento dos hábitats naturais, a expansão urbana e industrial, a exploração excessiva de algumas espécies e a introdução de espécies exóticas em diferentes ecossistemas são as principais ameaças à biodiversidade, segundo o texto.

MAIS FILME

O último dia dos dinossauros, direção de Richard Dale Clark. EUA, 2010. Esse documentário aborda como foi a era dos dinossauros e como ocorreu a extinção desses animais.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mais

• O último dia dos dinossauros

O documentário pode ser exibido ao abordar as catástrofes naturais e falar da queda do asteroide que culminou com a extinção dos grandes répteis.

• Meu planeta, minha casa

PODCASTS

Alô, Ciência? 128. Desastres naturais: dá pra prever? 23 mar. 2022. Alô, Ciência?

Nesse episódio, o geólogo Tiago Antonelli, pesquisador do Serviço Geológico do Brasil, fala sobre diversos desastres naturais de cunho geológico, como a queda de um paredão de rocha em Capitólio (MG), em 2022, que feriu e matou turistas. Ele avalia se esses eventos são naturais e se é possível prever esses desastres.

Disponível em: https://alociencia.com.br/podcast/128-desastres-naturais-da-pra-prever/.

Na esquina da realidade 5. A tempestade, 3 nov. 2021. 37 graus. Nesse episódio, é contado o que aconteceu em Taquarituba (SP) na tarde de 22 de setembro de 2013. Um tornado causou enormes danos à cidadezinha pacata, deixando inúmeras pessoas feridas e duas mortas. Meteorologistas falam sobre esses eventos e alertam para o aumento da frequência desses fenômenos no Brasil.

Disponível em: https://37grauspodcast.com/tempestade/.

EDITORA DO BRASIL, 2017 89

O livro pode enriquecer a conversa sobre os impactos ambientais causados pelas ações humanas. Considere ler o livro com os estudantes, reservando alguns minutos ao final de cada aula para a leitura de um trecho.

• Desastres naturais: dá pra prever?

Considere usar o podcast para enriquecer a conversa sobre as catástrofes naturais. Aproveite para conversar sobre o que as pessoas podem fazer para prever esses desastres ou minimizar os seus efeitos.

• Na esquina da realidade. A tempestade

O podcast permite uma conversa sobre como as ações humanas estão agravando os desastres naturais. Considere ouvi-lo juntamente com os estudantes após o estudo da Unidade.

03/09/22 20:33 89

ALO CIÊNCIAS/LUCAS ANDRADE

LAB37GRAUS/ILUSTRAÇÃO

89

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Ponto de checagem

Esta seção, as atividades que estão ao longo da Unidade e a seção Fim de papo têm a intenção de proporcionar oportunidades de avaliar o processo de ensino e de aprendizagem e, dessa forma, contribuir para que o professor possa direcionar e ajustar o seu plano de trabalho e garantir que os objetivos de aprendizagem propostos sejam atingidos. A proposta para que os estudantes avaliem seu domínio sobre os principais conceitos funciona como um parâmetro para que eles possam orientar seus estudos. Explique à turma que é o momento de rever o que aprenderam ao longo da Unidade e de avaliar como agiram durante o processo de ensino e de aprendizagem: quão bem eles consideram que aprenderam os conceitos apresentados e o quanto precisam revisá-los. Isso favorece os processos metacognitivos, levando os estudantes a refletir sobre o que aprenderam e a identificar a própria evolução.

Ao solicitar que os estudantes analisem, compreendam e expliquem fenômenos e processos relativos ao mundo natural, as atividades contribuem para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

PONTO CHECAGEM DE NÃO ESCREVA NO LIVRO.

2. a) Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes percebam que a Terra está pedindo socorro por causa dos impactos ambientais que está sofrendo.

Parabéns! Você chegou ao final da Unidade 3. Antes de seguir nos seus estudos, avalie seu domínio sobre alguns conceitos que foram apresentados.

1. Analise a cadeia alimentar representada a seguir e responda às questões.

3. Sem as árvores, muitas espécies perdem o hábitat. Muitas morrem e outras buscam outro lugar para viver, prejudicando as relações que existiam naquele ambiente e alterando o equilíbrio ambiental.

a) Qual é o produtor dessa cadeia alimentar? A planta.

b) Qual é o nível trófico ocupado pela onça? Consumidor secundário.

c) Quais são os decompositores? Fungos e certas bactérias.

2. b) São decorrentes de ações humanas.

2. Observe a charge. Depois, responda às questões.

a) Que leitura você faz dessa charge?

b) Os impactos ambientais retratados na charge são decorrentes de ações humanas ou de catástrofes naturais?

c) Como essas ações impactam os ecossistemas?

Elas causam a alteração de hábitos, a migração ou até mesmo a morte de muitas espécies.

SANTOS, Arionauro da Silva. [Charge Aquecimento Global]. Arionauro cartuns. [S. I.], 1 maio 2021. Blogue. Disponível em: http://www.arionaurocartuns.com.br/2021/05/ charge-aquecimento-global.html. Acesso em: 5 jul. 2022.

Decompositores

3. Como a derrubada de parte de uma floresta pode interferir no equilíbrio do ecossistema dessa região?

4. Leia as manchetes e, depois, faça o que se pede. Amazônia tem recorde de alertas de desmatamento em janeiro de 2022

AMAZÔNIA tem recorde de alertas de desmatamento em janeiro de 2022. G1. Rio de Janeiro, 11 fev. 2022. Disponível em: https:// g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2022/02/11/amazonia-tem-recorde-de-alertas-de-desmatamento-em-janeiro-de-2022.ghtml.

Furacão Ida: tempestade atinge EUA com ventos de 240 Km/h e potencial ‘catastrófico’

FURACÃO IDA: tempestade atinge EUA com ventos de 240 km/h e potencial ‘catastrófico’. BBC News Brasil São Paulo, 29 ago. 2021. Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese/internacional-58379497.

4. a) Ações humanas: desmatamento. Causas naturais: furacão.

a) Qual evento é decorrente de ações humanas e qual tem causas naturais?

b) Os eventos poderiam ser evitados? O desmatamento poderia ser evitado.

Acessos em: 6 jul. 2022.

c) Escolha um dos eventos e diga quais são suas consequências para os ecossistemas.

4. c) Os dois eventos mencionados causam mortes de seres vivos e perda de hábitat. No caso do desmatamento, algumas espécies podem mudar de ambiente em busca de novos lugares para viver.

Planta Veado Onça

QUESTÃO CENTRAL

Retome a Questão central, apresentada na abertura da Unidade, e use as informações dos quadros Notificação para elaborar uma nova resposta. Por fim, compare essa resposta com a que você elaborou da primeira vez. O que mudou? Resposta pessoal.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Fim de papo

Aproveite esta seção para revisar o conteúdo estudado, avaliar a compreensão dos estudantes e permitir que eles avaliem seu progresso em relação aos objetivos da Unidade. Essa classificação pode ser pela criação de um quadro, como o mostrado abaixo. Verifique quais assuntos originaram mais dúvidas e avalie como retomá-los para esclarecê-las.

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... saber o que são ecossistemas e quais fatores os compõem.

... analisar cadeias e teias alimentares e avaliar as consequências de alterações em seus componentes.

... identificar os acontecimentos que levam a impactos ambientais.

... diferenciar catástrofes naturais de impactos causados por ações humanas.

• Compreendi bem.

Entendi, mas tenho dúvidas.

Questão central Espera-se que os estudantes tenham adquirido mais informações sobre os ecossistemas e os impactos ambientais, e que suas ideias iniciais tenham mudado, abrangendo agora mais conceitos e nuances. Peça aos estudantes que retomem a Questão central e redijam uma nova resposta a ela. Em seguida, solicite que comparem a resposta de agora com a primeira. Não há uma única resposta correta; as possibilidades são múltiplas. O intuito é favorecer os processos de metacognição, propiciando uma oportunidade para que os estudantes reflitam sobre a própria aprendizagem. Para complementar o fechamento da Unidade, pode ser proposta a produção coletiva de um material que simbolize o que foi estudado, segundo o entendimento dos estudantes. Pode ser um texto escrito com a colaboração de todos, uma pintura, um vídeo, uma escultura etc. – contribuindo para o desenvolvimento da competência geral 4. Realizando esse trabalho ao final de todas as Unidades, será possível acumular os materiais produzidos e criar uma exposição para a turma no final do ano letivo. Essa atividade propicia um momento de reflexão sobre o que foi estudado, no qual os estudantes podem falar sobre a importância dos assuntos abordados, as dificuldades que tiveram, entre outros fatores. Com isso, é propiciado o desenvolvimento da competência geral 9

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Competências:

Gerais: 1, 2, 4, 5, 9 e 10

Ciências da Natureza: 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 8

Habilidades:

EF07CI12, EF07CI13, EF07CI14

Temas Contemporâneos

Transversais:

Educação ambiental Educação para consumo

INTRODUÇÃO

A Unidade se propõe a apresentar os motivos que tornam o ar tão importante, não apenas para o ser humano, mas para todos os seres vivos. A análise dessa questão, que é bastante ampla, fixa-se sobre aspectos que consideramos os mais relevantes para este nível de ensino: a composição do ar atmosférico, a importância de gases atmosféricos para processos imprescindíveis para a vida na Terra (respiração e fotossíntese), as camadas atmosféricas, a camada de ozônio e o efeito estufa.

Damos enfoque à análise de fenômenos cotidianos e assuntos presentes no debate público, como a crise climática e o consumo consciente, de modo que evidenciem pontualmente a contextualização dos assuntos com a realidade dos estudantes. Alguns dos fenômenos são explicados por meio da análise de experimentos simples, que podem ser reproduzidos em sala de aula. O estudo do ar é um assunto que se beneficia desse tipo de abordagem, o que favorece o engajamento dos estudantes com o estudo.

OBJETIVOS

• Conhecer a composição do ar atmosférico e as camadas da atmosfera terrestre.

• Explicar a importância da camada de ozônio e as consequências da sua destruição.

• Conhecer a importância do efeito estufa para a vida na Terra.

• Relacionar o aquecimento global com a intensificação do efeito estufa, apontando quais atividades humanas têm agravado a crise climática.

UNIDADE O AR 4

QUESTÃO CENTRAL

Como a composição da atmosfera afeta a vida na Terra?

Anote suas ideias no caderno. Elas serão recuperadas ao final da Unidade.

Ver orientações no Manual do professor

2. Eles são formados quando a umidade do ar está alta e a temperatura está baixa. O vapor de água se condensa, formando pequenas gotículas em suspensão no ar. Nevoeiros são mais comuns em locais altos, como serras e montanhas, ou em locais próximos a rios e lagos, e costumam acontecer nos horários do dia em que as temperaturas são mais baixas, como madrugada e início da manhã.

3. Resposta pessoal. Os estudantes podem citar os ventos, o efeito estufa, o aquecimento global, entre outros.

Parte do município de São Paulo (SP) encoberta por nevoeiro, 2019.

• Refletir sobre ações que ajudam a manter a saúde da atmosfera e minimizar o aquecimento global.

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JUSTIFICATIVAS DOS OBJETIVOS

O ar é essencial para a sobrevivência das espécies na Terra. Contudo, há diversos problemas relacionados à atmosfera que afetam a dinâmica da vida no planeta, como a destruição da camada

de ozônio e o aquecimento global. Refletir sobre as atividades humanas que agravam a crise climática é o primeiro passo para enfrentá-la. Os cidadãos, de forma individual ou coletiva, podem ajudar nesse enfrentamento, e o primeiro passo é a informação. A crise climática é o maior problema ambiental da atualidade. Dessa forma, é preciso que os estudantes reflitam e proponham ações para minimizar ou prevenir os problemas relacionados à atmosfera.

27/08/22

17:01

A Questão central é uma pergunta abrangente que convida os estudantes a interpretá-la e respondê-la livremente. Avalie como eles utilizam seus conhecimentos prévios nesse momento. Essa pergunta pode ser retomada ao longo da Unidade, especialmente nos momentos em que o tópico estudado se relacionar diretamente à questão. Os quadros Notificação podem auxiliar

1. Você já viu um nevoeiro? Onde viu e o que você sentiu? Resposta pessoal.

2. Como os nevoeiros são formados?

3. Que outros fenômenos naturais estão relacionados com o ar?

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Abertura da Unidade

A intenção de mostrar um nevoeiro é trazer o assunto para próximo do cotidiano dos estudantes. É provável que eles já tenham presenciado esse fenômeno, que tem como outros nomes neblina, cerração e névoa. Caso algum estudante já tenha presenciado um nevoeiro, peça para que conte sua experiência para os colegas. Faça perguntas como: onde você estava quando viu o nevoeiro? Você se lembra se o tempo estava frio ou quente? Era dia ou noite?

Aproveite a imagem para conhecer o que os estudantes sabem sobre esse fenômeno atmosférico. No momento, não é esperado que eles expliquem como o nevoeiro se forma de maneira correta. Durante o estudo da Unidade, eles vão aprender como esse fenômeno ocorre e vão ser capazes de relacioná-lo com os componentes do ar atmosférico. Para início de conversa Caso os estudantes não tenham visto um nevoeiro, a lembrança do fenômeno em filmes ou outros programas de televisão também é válida. Pode ser que algum estudante associe o nevoeiro a filmes de suspense ou de terror. É comum que os nevoeiros causem certa apreensão, já que a visibilidade é prejudicada e o campo de visão fica reduzido. Incentive a troca de ideias entre os estudantes e avalie os conhecimentos prévios da turma sobre os assuntos que serão abordados na Unidade.

concatenar outras questões ou comentários e, assim, mobilizar os saberes prévios dos estudantes. Com base neles, pode-se fazer uma breve avaliação diagnóstica que contribuirá para o planejamento das aulas subsequentes. Oriente os estudantes a escreverem, individualmente, sua resposta para a Questão central, deixando claro que ela será retomada ao final do estudo.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

A composição do ar

O estudo dos componentes do ar desenvolve a habilidade EF07CI12 . Alguns estudantes podem ter a noção de que o ar é um tipo de gás. Esclareça que o ar é uma mistura de gases: cada gás está presente em uma certa proporção e apresenta características próprias.

Ao longo desta Unidade, vamos nos referir aos átomos e às moléculas pela denominação mais genérica de partículas. A composição da matéria e os modelos atômicos serão estudados no livro de 9o ano.

Compreender que a matéria é formada de partículas e que estas se comportam de maneira distinta nos diferentes estados de agregação é fundamental para o entendimento do tema da Unidade.

Acompanhe a leitura do gráfico com os estudantes e se certifique de que eles compreenderam que o nitrogênio é o gás presente em maior porcentagem na atmosfera. Ressalte que esse gráfico não considera o vapor de água, pois ele é variável e depende de diversos fatores.

A COMPOSIÇÃO DO AR

O ar sem poluição não tem cor (incolor), não tem cheiro (inodoro) e não tem gosto (insípido). Ele é formado por uma mistura de gases que envolve nosso planeta, compondo a camada que denominamos atmosfera. O ar está presente também entre os grãos que formam o solo e dissolvido na água de oceanos, rios e outros corpos d’água.

Os gases nitrogênio e oxigênio correspondem a quase todo o volume do ar. O gás carbônico e os outros gases estão presentes em quantidades comparativamente menores. O ar pode conter também vapor de água, em quantidades variáveis.

Uma maneira de quantificar cada um desses gases é analisando o volume correspondente a cada um deles na mistura que forma o ar. Se pudéssemos separar os componentes do ar seco (isto é, sem vapor de água) em 100 partes iguais, o gás nitrogênio ocuparia aproximadamente 78,1 dessas partes, isto é, 78,1%. O gás oxigênio ocuparia cerca de 20,9, isto é, 20,9%. A parte restante do ar, isto é, 1%, conteria uma mistura de gás carbônico e outros gases, como o gás argônio. Observe o gráfico ao lado.

Gás nitrogênio

O nitrogênio compõe diversas substâncias, como:

• o gás nitrogênio, o mais abundante no ar;

• as proteínas, que podem formar diferentes estruturas celulares ou participar de transformações químicas no organismo;

• o DNA e o RNA, moléculas que armazenam as informações genéticas dos seres vivos. Alguns microrganismos presentes no solo obtêm nitrogênio diretamente do ar e o transformam em substâncias que as plantas absorvem pelas raízes. Nos oceanos, alguns microrganismos fotossintetizantes também absorvem o gás nitrogênio atmosférico. Tanto de uma forma quanto de outra, o nitrogênio entra na cadeia alimentar, e os animais podem obtê-lo ao se alimentar de plantas ou outros animais.

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PARA O PROFESSOR

• Livro: Capítulo 8: estados da matéria e as transições de fase. Vanderlei Bagnato e Sérgio Muniz. São Paulo: USP/Univesp, 2012. Disponível em: https:// edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/ 1919247/mod_resource/content/5/T3_Capitu lo8_v1.2.pdf.

Capítulo do livro Estrutura da matéria que aborda a capacidade da matéria de se apresentar de formas diferentes, fator que permite a dinâmica do planeta e do Universo.

• Livro: Dez teorias que comoveram o mundo. Leonardo Moledo; Esteban Magnani. Campinas: Editora Unicamp, 2009. Neste livro, os autores refletem sobre dez teorias, incluindo a teoria de Lavoisier.

Fonte: MILLS, Elizabeth W. Weather studies: introduction to atmospheric science. 7. ed. Boston: American Meteorological Society, 2020. p. 108-109.

O nitrogênio que faz parte dos seres vivos pode voltar a formar gás nitrogênio por meio da decomposição da matéria orgânica. Nesse processo, o nitrogênio forma outras substâncias, que são liberadas no solo ou no ambiente aquático. A urina e as fezes dos animais também liberam substâncias nitrogenadas no ambiente.

Atividades humanas contribuem para alterar a distribuição do nitrogênio no ambiente. A queima de combustíveis fósseis e a atividade de algumas indústrias, por exemplo, lançam na atmosfera outros gases que contêm nitrogênio, afetando a distribuição desse composto nela. Muitos fertilizantes agrícolas contêm nitrogênio e, quando lançados no solo, podem atingir corpos d‘água, perturbando esses ambientes.

Todos esses processos compõem o ciclo do nitrogênio, representado na figura a seguir.

Por processos industriais e raios

Representação do ciclo do nitrogênio.

Gás oxigênio

O gás oxigênio é o segundo mais abundante na atmosfera. Ele é fundamental para a maioria dos seres vivos, que o utilizam para obter a energia contida nos alimentos em um processo chamado respiração celular. Os seres vivos que realizam a respiração celular aeróbia obtêm gás oxigênio diretamente da atmosfera ou da água, na qual se encontra dissolvido.

Ao contrário do gás nitrogênio, que é praticamente inerte, o gás oxigênio reage com muitas substâncias. Sua reação com objetos feitos de ferro, por exemplo, tem como produto a ferrugem. O gás oxigênio também participa de outro tipo de reação bastante comum no cotidiano: a combustão, também chamada queima.

Aeróbia: que utiliza gás oxigênio. Inerte: que não reage com outras substâncias ou só reage em condições especiais.

Dedique um tempo para analisar a representação do ciclo do nitrogênio na natureza. Comente que nem todos os processos de transformação do nitrogênio envolvem a ação de seres vivos. As erupções vulcânicas, por exemplo, podem liberar N2 no ar; descargas elétricas na atmosfera podem fazer com que os gases N2 e O2 reajam, formando óxidos de nitrogênio.

O nitrogênio entra nas cadeias alimentares principalmente pela ação das plantas, pois elas absorvem os compostos nitrogenados do solo. Além disso, associadas às raízes de algumas plantas leguminosas, como o feijão, vivem bactérias fixadoras de nitrogênio. Esses microrganismos aumentam a disponibilidade desse nutriente no solo.

Comente que o gás oxigênio só foi identificado no final do século XVIII, a partir do trabalho de diversos pesquisadores, como Joseph Priestley (1733-1804) e Antoine Lavoisier (1743-1794).

Cadeado com evidência da formação de ferrugem. A ferrugem forma-se pela reação de alguns metais com o gás oxigênio.

A descoberta do gás oxigênio e a compreensão da combustão ilustram bem algumas características da Ciência, como o fato de ser um conhecimento construído coletivamente e sofrer influência do contexto sociocultural em que está inserido, favorecendo o desenvolvimento da competência geral 1 e da competência específica 1 de Ciências da Natureza. As indicações da seção Para o professor trazem mais informações sobre o assunto que podem ser úteis nas conversas em sala de aula.

• Artigo: Os estudos de Joseph Priestley sobre os diversos tipos de “ares” e os seres vivos. Publicado por: Filosofia e História da Biologia. Disponível em: https://www.abfhib.org/ FHB/FHB-04/FHB-v04-06-Roberto-Martins.pdf.

O artigo apresenta as pesquisas de Priestley e sua relevância para a compreensão de alguns processos vitais.

• Texto: A descoberta do oxigênio: uma ação entre inimigos. Publicado por: Invivo. Disponível em: http://www.invivo.fiocruz.br/ cienciaetecnologia/a-descoberta-do-oxigenio -uma-acao-entre-inimigos/.

O texto fala sobre Joseph Priestley e Antoine Lavoisier e sobre as contribuições dos dois pesquisadores para a Ciência.

Acessos em: 6 ago. 2022.

BENTINHO

Nitrogênio atmosférico

Fixação de nitrogênio Tecidos vegetais

Tecidos animais, fezes, urina

Microrganismos no solo

Microrganismos fixam nitrogênio no solo.

Plantas absorvem substâncias com nitrogênio. Microrganismos decompositores Microrganismos aquáticos

Elaborado com base em: RAVEN, Peter H. et al Environment. 9. ed. Hoboken: Wiley, 2015. p. 59.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

CRETU DANIEL/SHUTTERSTOCK.COM

Fertilizantes

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Gás carbônico

Os processos de fotossíntese e de respiração envolvem conceitos provavelmente ainda desconhecidos pelos estudantes. Assim, limitamos o estudo apenas aos gases que participam desses processos. Essa abordagem favorece a análise do papel dos seres fotossintetizantes na alteração da composição atmosférica. Comente que, em geral, as plantas e outros seres fotossintetizantes liberam gás oxigênio em quantidade maior do que consomem. Esse “desequilíbrio” é responsável pela manutenção da concentração de O2 na atmosfera, o que favorece a respiração aeróbia feita por diversos seres, como animais, fungos e as próprias plantas. Se julgar pertinente, comente que a fotossíntese produz também glicose, um carboidrato que serve de alimento para os seres fotossintetizantes e que é utilizado no seu crescimento.

Gás carbônico

O gás carbônico presente na atmosfera ou dissolvido na água é utilizado pelos seres fotossintetizantes para produzir seu alimento. Nesse processo, chamado fotossíntese, a energia da luz solar é utilizada para a reação entre gás carbônico e água, originando a glicose (um tipo de açúcar).

Existem diferentes fontes que adicionam gás carbô nico na atmosfera. A respiração celular é uma delas: o gás carbônico é o resíduo desse processo e é liberado no ambiente pela maioria dos seres vivos que realizam respiração celular.

Além do papel que desempenha na fotossíntese e na respiração, o gás carbônico tem importância para os seres vivos porque participa da manutenção da temperatura do planeta Terra. Esse fenômeno, chamado efeito estufa, será analisado mais adiante.

Elaborado com base em: SOLOMON, Eldra Pearl et al Biology. 11. ed. Boston: Cengage, 2019. p. 9. Esquema dos gases envolvidos na fotossíntese e na respiração de uma planta.

A decomposição de matéria orgânica, a queima de combustíveis, os incêndios e as diferentes atividades industriais também lançam gás carbônico na atmosfera. Todos esses processos fazem parte do ciclo do carbono, representado a seguir.

Queima

FORMAÇÃO CONTINUADA

O ciclo do carbono

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De acordo com medições efetuadas em camadas de gelo na Antártica, a quantidade de CO2 no ar, nos últimos 200 000 anos, variou entre 200 e 280 g/t*, denotando uma grande estabilidade nos processos de formação e remoção e, assim, mantendo-se até o século 19, no limiar da revolução industrial. Nos

últimos 130 anos, contudo, sua concentração aumentou dos originais 280 g/t a cerca de 360 g/t em meados da década de 1990, num aumento de quase 30%. Atualmente, esse aumento é de cerca de 0,5% anuais, o qual, caso mantido, dobrará a quantidade no tempo aproximado de um século e meio. Esse acréscimo é atribuído, principalmente, à queima de combustíveis fósseis e, em

certo grau, aos processos de desflorestamento e queimadas. [...]

MARTINS, Claudia Rocha et al. Ciclos Globais de carbono, nitrogênio e enxofre: a importância na química da atmosfera. Cadernos temáticos de Química nova na escola, São Paulo, n. 5, p. 28-41, nov. 2003. p. 32. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/ cadernos/05/quimica_da_atmosfera.pdf. Acesso em: 6 ago. 2022.

Elaborado com base em: RAVEN, Peter H. et al Environment. 9. ed. Hoboken: Wiley, 2015. p. 57. Representação do ciclo do carbono.

*O autor usa a unidade g/t referindo-se a gramas de gás carbônico por tonelada de ar. Essa medida equivale a partes por milhão (ppm).

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Gases nobres

Os gases nobres recebem esse nome porque, além de ocorrerem em baixa quantidade na natureza, praticamente não reagem com nenhuma substância. São eles: argônio, neônio, hélio, criptônio, xenônio e radônio. Desses, o gás argônio é o mais abundante, correspondendo a aproximadamente 0,9% do volume do ar atmosférico. Ele é empregado em metalúrgicas e na produção de lâmpadas fluorescentes; também é utilizado para inflar roupas de mergulho, principalmente por ser um mal condutor de calor e ajudar a evitar a perda de calor em águas profundas.

Já o gás hélio é usado em balões meteorológicos, em dirigíveis e no resfriamento de determinados equipamentos. O gás neônio é utilizado em pequenas quantidades nas lâmpadas de neon, geralmente utilizadas em objetos de decoração e anúncios luminosos.

Vapor de água

O vapor de água é um dos gases com concentração mais variável na atmosfera, por isso não foi incluído no gráfico da composição da atmosfera, apresentado na página 94.

De modo geral, a quantidade de vapor de água no ar determina a sua umidade. A umidade do ar varia de acordo com o clima e as condições atmosféricas da região. Na Região Norte do Brasil, por exemplo, a umidade do ar se mantém elevada a maior parte do ano. No Sertão nordestino, por outro lado, a quantidade de vapor de água no ar é bem pequena.

Assim como o gás carbônico, o vapor de água desempenha papel importante na manutenção da temperatura do planeta, ou seja, também participa do efeito estufa.

NOTIFICAÇÃO

O ar é uma mistura de gases na qual o gás nitrogênio está em maior quantidade. Outros gases, como o gás carbônico, encontram-se em menor quantidade, mas participam de fenômenos importantes, como o efeito estufa.

O vapor de água participa, ainda, de outros fenômenos atmosféricos, como os nevoeiros Também chamados neblina ou cerração, os nevoeiros formam-se quando a umidade do ar está muito alta e a temperatura está baixa. O vapor de água na atmosfera se condensa, formando pequenas gotículas em suspensão perto da superfície.

ATIVIDADES

1. Alguns microrganismos no solo e nos oceanos conseguem obter o nitrogênio diretamente da atmosfera. Plantas absorvem compostos nitrogenados pelas raízes e animais obtêm nitrogênio pela alimentação.

1. O gás nitrogênio é um elemento essencial para a vida como a conhecemos. Como ele é obtido pelos diferentes seres vivos?

2. O gás oxigênio é necessário para todos os seres vivos? Explique a importância desse gás. Não, o gás oxigênio é necessário para os seres vivos que realizam respiração celular (mais precisamente, respiração aeróbia). Nesse processo, a liberação de energia ocorre com a participação do oxigênio. Relembre os estudantes de que todos os organismos precisam de energia para viver, mas nem todos usam oxigênio para obtê-la.

Atividades

1. Incentive os estudantes a refletirem sobre os processos naturais da atmosfera, levando em consideração a composição do ar. É esperado que os estudantes se lembrem de que o gás nitrogênio é o mais abundante na atmosfera, mas esse elemento é utilizado pelas plantas e pelos animais, seres que participam do ciclo do nitrogênio.

2. Relembre aos estudantes que a respiração celular usa gás oxigênio, mas nem todos os organismos necessitam de oxigênio para realizar suas funções vitais. Ao solicitar aos estudantes que compreendam e expliquem características da atmosfera e do ciclo natural dos elementos químicos na Terra, as atividades cooperam para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

Gases nobres

Explique que os gases nobres recebem essa denominação por estarem presentes em pequena quantidade no ambiente e por terem baixa tendência a reagir com outros elementos. O gás neônio é usado em lâmpadas de letreiros luminosos, e o xenônio é empregado em lâmpadas automotivas ou de estádios, por exemplo. De todos os gases nobres, o radônio é o único que não é encontrado na atmosfera terrestre. Esse gás é formado pelo decaimento radioativo do elemento químico rádio (Ra). Por muito tempo, acreditou-se que os gases nobres não reagissem com outros. Essa conclusão é uma implicação da teoria clássica das ligações químicas, que afirma que reações químicas deixam de acontecer a partir do momento em que a camada de valência é preenchida. O primeiro pesquisador a refutar essa ideia foi o químico britânico Neil Bartlett (1932-2008), em 1961, quando conseguiu reagir o gás xenônio com hexafluoreto de platina (PtF 6 ), criando o hexafluoroplatinato de xenônio (XePtF 6 ). Desde então, diversas reações químicas envolvendo os gases nobres foram realizadas.

Ao falar sobre a formação do nevoeiro, peça aos estudantes que retomem as respostas dadas às perguntas da abertura da Unidade e comparem com as informações que adquiriram nesta página. Certifique-se de que eles compreenderam que o vapor de água está envolvido com diversos fenômenos atmosféricos e é um gás de efeito estufa.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

A atmosfera

Ao tratar da formação da atmosfera terrestre, deixe claro que os principais gases que a compõem têm origens completamente distintas. Enquanto o gás nitrogênio, que é o principal componente atmosférico, foi expelido por vulcões, o gás oxigênio, segundo mais abundante, tem origem biológica.

O acúmulo de gás oxigênio na atmosfera pode ser apontado como um exemplo extremo de como os seres vivos podem alterar o ambiente. O aumento na concentração desse gás no ambiente, na formação da atmosfera atual, acarretou a extinção massiva de espécies para as quais o oxigênio era tóxico e criou um ambiente propício para os organismos capazes de empregar esse gás na obtenção de energia, pelo processo de respiração celular. Comente que, atualmente, os microrganismos fotossintetizantes nos oceanos são os principais fornecedores de gás oxigênio para a atmosfera. Estudos apontam que as alterações climáticas podem interferir nesse processo, embora ainda não esteja clara a extensão dessa interferência.

A ATMOSFERA

A atmosfera é a camada de gases que envolve um corpo celeste, como um planeta, um satélite natural ou uma estrela. Todos os planetas do Sistema Solar possuem atmosfera, e muitos dos satélites naturais também. Contudo, a composição da atmosfera varia muito de um astro para outro.

Na Terra, a atmosfera é composta basicamente dos gases nitrogênio e oxigênio. A atmosfera de Marte, porém, é composta quase exclusivamente de gás carbônico. Urano, por sua vez, é cercado por uma camada dos gases hidrogênio e hélio. A Lua, satélite natural da Terra, possui uma atmosfera muito fina, rarefeita e composta de gases que não são encontrados na atmosfera terrestre. Por esse motivo, os astronautas que exploram a Lua utilizam trajes especiais completamente vedados e carregam consigo cilindros com gás oxigênio comprimido para que possam respirar.

A composição da atmosfera é um fator determinante tanto para o clima quanto para o estabelecimento e a manutenção da vida como a conhecemos. O gás oxigênio presente na atmosfera da Terra, por exemplo, é necessário para a maioria dos seres vivos que habitam o planeta atualmente. Mas a atmosfera nem sempre teve essa composição; ao longo do tempo, ela mudou bastante.

História da atmosfera terrestre

Pesquisas indicam que a primeira atmosfera da Terra era composta basicamente dos gases hidrogênio e hélio, presentes na nebulosa que formou o Sistema Solar. A temperatura na Terra era muito alta e sua força gravitacional ainda era fraca, o que fazia que parte desses gases escapasse para o espaço.

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PARA O PROFESSOR FORMAÇÃO CONTINUADA

• Matéria: A grande oxigenação. Publicado por: Pesquisa Fapesp. Disponível em: https://re vistapesquisa.fapesp.br/a-grande-oxigenacao/.

O texto trata do aumento do teor de gás oxigênio na atmosfera da Terra e da diversificação da vida no planeta.

• Artigo : Química atmosférica: a química sobre nossas cabeças . Publicado

por: Cadernos temáticos de Química nova na escola. Disponível em: http://qnesc.sbq. org.br/online/cadernos/01/atmosfera.pdf.

O artigo trata da Ciência ambiental da atmosfera e da importância de entender os fenômenos atmosféricos e de agir para a conservação da sua qualidade. Acessos em: 6 ago. 2022.

Alterações climáticas, percepções e racionalidades

[...]

Os organismos fotossintéticos surgiram há mais de 2,8 mil Ma [...]. Porém, a grande maioria do oxigênio libertado para a atmosfera pela fotossíntese era consumido pela oxidação de materiais

Edwin Aldrin, astronauta estadunidense, na superfície da Lua, em 1969.

A atividade vulcânica na Terra primitiva era muito intensa e, aos poucos, outros gases foram incorporados à atmosfera terrestre. As erupções vulcânicas podem expelir diversos materiais, entre eles gás nitrogênio e gás carbônico. A maior parte do gás carbônico dissolveu-se nos oceanos primitivos, enquanto o gás nitrogênio permaneceu sobre a superfície e se acumulou; assim, passou a compor a maior parte da atmosfera.

Nesse período, a superfície do planeta já apresentava uma temperatura amena suficiente para dar suporte à vida. Os primeiros seres vivos surgiram nos oceanos e, ao longo do tempo, passaram a se diversificar. Pesquisas indicam que, alguns milhões de anos após o primeiro ser vivo ter aparecido, microrganismos fotossintetizantes surgiram e se proliferaram nos mares. Ao realizar fotossíntese, esses organismos consomem gás carbônico e liberam gás oxigênio no ambiente. Com isso, a quantidade de gás oxigênio disponível no ambiente aumentou gradativamente.

Ao longo do tempo, esse acúmulo de gás oxigênio na atmosfera favoreceu a sobrevivência de organismos que realizavam respiração celular para a obtenção de energia. Ao mesmo tempo, levou à extinção a maior parte das espécies existentes à época, para as quais o gás oxigênio era tóxico. A presença do gás oxigênio na atmosfera também levou à formação da camada de ozônio, que retém parte da radiação ultravioleta emitida pelo Sol. Assim, pela primeira vez, a superfície da Terra foi protegida contra esse tipo de radiação, que é particularmente prejudicial ao material genético dos organismos. Essa mudança na atmosfera foi crucial para o surgimento e a diversificação de vários grupos de seres vivos que dependem do gás oxigênio para a respiração celular, como os animais.

Fonte: MARTIN, Daniel; MCKENNA, Helen; LIVINA, Valerie. The human physiological impact of global deoxygenation. The Journal of Physiological Sciences, [s. l.], v. 67, p. 97-106, 15 nov. 2016. Disponível em: https://jps.biomedcentral.com/articles/10.1007/ s12576-016-0501-0. Acesso em: 30 jun. 2022. A concentração de gás oxigênio na atmosfera começou a aumentar rapidamente há cerca de 2,4 bilhões de anos.

A composição da atmosfera terrestre foi mudando ao longo da vida do planeta.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Atividades

Aproveite as atividades para realizar uma avaliação de processo, identificar os conceitos que precisam ser reforçados e desfazer dúvidas, caso os estudantes as tenham.

Ao solicitar que os estudantes analisem, compreendam e expliquem características do mundo natural, as atividades cooperam para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

ATIVIDADES

1. Não. A primeira atmosfera era composta basicamente dos gases hidrogênio e hélio. Em seguida, atividades vulcânicas propiciaram o acúmulo de gás nitrogênio na atmosfera. A proliferação de seres fotossintetizantes contribuiu para outra mudança importante na composição da atmosfera: o acúmulo de gás oxigênio.

1. A composição da atmosfera da Terra sempre foi a mesma? Explique sua resposta.

2. Quais são os dois principais gases que compõem a atmosfera terrestre atualmente?

Como eles se acumularam ao longo do tempo?

O nitrogênio e o oxigênio são os principais gases que compõem a atmosfera. O gás nitrogênio acumulou-se na atmosfera após ter sido expelido por vulcões, nos primórdios da Terra. Já o gás oxigênio é resultado da ação de organismos fotossintetizantes marinhos, em um processo de acumulação que se iniciou há mais de 2,4 bilhões de anos.

[...]. Com a passagem do tempo e o aumento da libertação de oxigênio para a atmosfera pelos organismos fotossintéticos, a quantidade de oxigênio livre ampliou-se bastante [...], passando a atmosfera a ter características oxidantes. [...] A formação de uma atmosfera oxigenada foi

catastrófica para a maior parte dos organismos então existentes, anaeróbicos, para os quais o oxigênio era letal. Em compensação, começaram a surgir os organismos aeróbicos, que acabariam por evoluir para a vida tal como a conhecemos. [...]

VIEGAS, Vanda Alexandra et al. Alterações climáticas, percepções e racionalidades. Revista de Gestão Costeira Integrada, v. 14, n. 3, p. 347-363, 2014. p. 349. Disponível em: https://www.researchgate.net/publi cation/267927467_Alteracoes_Climaticas_ Percecoes_e_Racionalidades_Climate_ Change_Perceptions_and_Rationalities. Acesso em: 6 ago. 2022.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Camadas da atmosfera

Analise a imagem com os estudantes e procure se certificar de que eles compreenderam que a concentração de partículas que formam o ar diminui com a altitude. Comente que essa representação é simplificada; o ar é composto de uma mistura de gases, e a proporção deles se altera conforme a altitude aumenta.

Comente que existem locais na Terra que estão abaixo do nível do mar, como a região dos Países Baixos, na Europa; o Mar Morto, na região da Jordânia; e o deserto de Danakil, na Etiópia. Nessas regiões, a concentração de gases atmosféricos é maior que ao nível do mar.

Comente também que podemos sentir a rarefação do ar quando vamos para locais em altitudes elevadas. O organismo das pessoas que moram nessas localidades está aclimatado à menor concentração de gás oxigênio, o que não ocorre com os visitantes e turistas oriundos de regiões mais baixas, fazendo com que muitos deles sintam falta de ar. Contudo, após alguns dias nesses locais, o organismo dessas pessoas se adapta e passa a desenvolver suas funções normalmente.

Comente que isso é um fator importante, por exemplo, nas competições de futebol entre clubes e seleções sulamericanas. Times brasileiros que vão enfrentar oponentes em países andinos elevados – como Peru, Bolívia e Equador, com altitudes entre 3 mil e 4,5 mil metros –adotam diferentes estratégias para reduzir o impacto que esse aumento de altitude provoca no organismo de seus jogadores. Os materiais sugeridos na seção Para o professor trazem mais informações sobre o assunto e podem ser úteis nas conversas em sala de aula.

Camadas da atmosfera

A concentração do ar atmosférico diminui conforme a altitude aumenta. No topo de grandes montanhas, por exemplo, o ar é menos concentrado do que ao nível do mar. Esse ar rarefeito tem baixa concentração de gás oxigênio e dos outros gases que constituem a atmosfera, o que torna o ambiente inóspito para boa parte dos seres vivos.

Inóspito: lugar em que não se pode viver.

Elaborado com base em: LUTGENS, Frederick K.; TARBUK, Edward J.; TASA, Dennis G. The atmosphere: an introduction to meteorology. 13. ed. Hoboken: Pearson, 2016. p. 158, 160. Representação da variação na concentração do ar em razão da altitude. As bolinhas representam os diferentes gases que formam o ar. A menor concentração de gás oxigênio no topo de uma montanha dificulta a respiração de montanhistas que se aventuram a conquistar o cume dessas montanhas. 100

Conforme a altitude aumenta, não é apenas a concentração do ar que se altera: diversos fatores, como a temperatura, variam muito à medida que nos afastamos do nível do mar. Com base nisso, a atmosfera é dividida em camadas, que não têm limites muito exatos entre si. Essas camadas são: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera.

A troposfera é a camada que se inicia logo acima da superfície e se estende até, aproximadamente, 12 quilômetros de altitude. Por ser a camada mais próxima à superfície, é também a que concentra a maior quantidade de ar, correspondendo a cerca de 75% de todo o ar atmosférico.

A maioria dos seres vivos terrestres, incluindo o ser humano, vive na troposfera. É nessa camada que ocorrem os principais fenômenos atmosféricos que nos afetam, como ventos, nuvens e chuvas. A temperatura na troposfera diminui com a altitude: próximo à superfície, as temperaturas são mais elevadas que nas grandes altitudes. No limite superior dessa camada, a temperatura média é de –56 °C.

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• Texto: Os efeitos da altitude na performance do atleta. Publicado por: Universidade do Futebol. Disponível em: https://universidadedofutebol.com. br/2007/09/05/os-efeitos-da-altitude-na-performance -do-atleta/.

O texto aborda, entre outras coisas, o efeito da altitude no organismo de jogadores de futebol.

• Matéria: Treinamento na altitude: estratégia mais elaborada garante benefícios. Publicado por: Eu atleta. Disponível em: http://ge.globo.com/eu -atleta/saude/noticia/2013/04/treinamento-na-altitu de-estrategia-mais-elaborada-garante-beneficios.html. A matéria aborda o aumento do número de glóbulos vermelhos no sangue após um tempo em locais de altitude elevada.

Acessos em: 6 ago. 2022.

ILUSTRA CARTOON

Altitude elevada

Nível do mar

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Elaborado com base em: MOZETO, Antônio Aparecido. Química atmosférica: a química sobre nossas cabeças. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, São Paulo, n. 1, p. 41-49, maio 2001. Edição especial. Representação das camadas da atmosfera.

A estratosfera inicia-se logo acima da troposfera e segue até cerca de 50 quilômetros de altitude. A concentração de gás oxigênio nessa camada é baixíssima, insuficiente para que uma pessoa possa respirar sem o auxílio de equipamentos adequados. Ao contrário do que ocorre na troposfera, a temperatura na estratosfera aumenta conforme se ganha altitude, chegando até cerca de –2 °C em seu limite superior. Em uma faixa da estratosfera, a cerca de 24 quilômetros de altitude, está localizada a camada de ozônio, que será analisada adiante.

Dedique um tempo para a leitura atenta do infográfico com a turma; esse tipo de exercício é importante para desenvolver a habilidade de leitura de gráficos, uma forma de representação de informações que é muito presente nas comunicações científicas. Verifique se os estudantes identificam corretamente as mudanças na temperatura com o aumento de altitude. Essa informação não pode ser confundida com a concentração do ar, que diminui continuamente com o aumento da altitude.

É importante mostrar que cada camada apresenta uma variação de temperatura relativamente linear e que, na transição de uma camada para outra, a variação da temperatura se inverte – se estava aumentando, passa a diminuir, e vice-versa. Por essa razão, a temperatura é o principal critério para a divisão da atmosfera nas camadas apresentadas. Entre duas camadas subsequentes, existe uma zona de transição em que a temperatura praticamente não varia com a altitude. Essas zonas são a tropopausa, acima da troposfera; a estratopausa, acima da estratosfera; a mesopausa, acima da mesosfera; e a termopausa, acima da termosfera. O sufixo pausa se refere à “parada” na variação da temperatura que ocorre entre uma camada e outra, como pode ser observado na imagem.

Chame atenção para o fato de que as camadas têm espessuras diferentes e que a troposfera, que concentra a maior parte do ar, é a mais fina de todas. Explique esse fato retomando a ilustração que mostra que o ar se torna mais rarefeito com o aumento da altitude.

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AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Não é essencial que os estudantes memorizem os nomes das camadas da atmosfera. Para envolvê-los na explicação das camadas, procure citar o que acontece em cada uma delas. Os estudantes devem saber, por exemplo, que é na troposfera, a camada mais próxima da superfície terrestre, que acontece a maioria dos fenômenos atmosféricos, como nevoeiros, chuvas, ventos, nuvens. Outro ponto importante é esclarecer que na estratosfera fica a camada de ozônio. A ionosfera merece atenção por causa da sua capacidade de refletir ondas de rádio e, dessa forma, essa região da atmosfera é essencial para a comunicação a longas distâncias.

Acima da estratosfera está a mesosfera, que tem seu limite a cerca de 80 quilômetros de altitude. Nessa camada, as temperaturas caem rapidamente, chegando próximo de –100 °C no limite superior. É na mesosfera que se formam fenômenos luminosos conhecidos como meteoros, causados pela passagem de meteoroides através da atmosfera. Esses corpos celestes viajam a altíssimas velocidades e, ao entrarem na mesosfera, o atrito com o ar rarefeito faz que se tornem incandescentes. Os meteoros são conhecidos também como estrelas cadentes, embora não sejam estrelas.

A camada seguinte é a termosfera, que se estende até aproximadamente 500 quilômetros de altitude. É muito difícil definir seu limite com precisão, visto que o ar é extremamente rarefeito. Nessa camada, a temperatura aumenta conforme nos afastamos da superfície e pode passar de 1 000 °C.

Entre a mesosfera e a termosfera existe uma região com características particulares denominada ionosfera, que concentra grande quantidade de partículas eletricamente carregadas, os íons

A ionosfera reflete ondas de rádio. Essa característica é empregada em tecnologias para a transmissão de informações via rádio: as ondas emitidas por uma antena refletem na ionosfera e são captadas por outra antena. Se não houvesse a ionosfera, boa parte das ondas de rádio seguiria para o espaço, e não seria possível fazer transmissões de longa distância sem o uso de satélites.

É na ionosfera que acontecem os fenômenos conhecidos como auroras Quando certas partículas provenientes do Sol colidem com as partículas eletricamente carregadas da ionosfera, ocorre a emissão de luz. As auroras ocorrem próximo aos polos do planeta e podem ser boreais (próximas ao Polo Norte) ou austrais (próximas ao Polo Sul).

PARA O PROFESSOR

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• Texto : Ionosfera: mocinha e vilã das comunicações . Publicado por: Ciência Hoje. Disponível em: https://cienciahoje.org.br/coluna/ionosfera -mocinha-e-vila-das-comunicacoes/. Acesso em: 6 ago. 2022.

O texto aborda a importância da ionosfera para as telecomunicações e também como essa região da atmosfera pode prejudicar a comunicação.

Incandescentes: corpos em brasa que emitem luz.

Ondas de rádio

Estação transmissora

Estação receptora

Ionosfera

Elaborado com base em: THE RADIO JOVE PROJECT. The Effects of Earth’s Upper Atmosphere on Radio Signals. Nasa. Washington, D.C., 2021. Disponível em: https://radiojove.gsfc.nasa.gov/education/activities/iono.html. Acesso em: 30 jun. 2022. A ionosfera reflete ondas de rádio de volta para a superfície terrestre. Essa propriedade é útil para as telecomunicações.

A Estação Espacial Internacional, bem como outras naves e satélites que orbitam a Terra, transita pela termosfera. Fotografia de 2021.

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Para fins de estudo, a atmosfera é dividida em camadas. Essas camadas não têm limites muito bem definidos.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Atividades

1. Ao solicitar que os estudantes exerçam a curiosidade e recorram à abordagem própria das Ciências para investigar causas, a atividade permite o desenvolvimento da competência geral 2

A exosfera é a camada mais externa da atmosfera. Ela envolve a termosfera e se estende por centenas de quilômetros, sem um limite definido. Nela, a temperatura volta a diminuir gradualmente. O ar é extremamente rarefeito, composto basicamente dos gases hidrogênio e hélio. A exosfera é o limite entre a atmosfera e o espaço sideral, onde não há ar.

ATIVIDADES

1. Em altitudes elevadas, o ar é rarefeito e há menos gás oxigênio disponível para respirar. Os cilindros contêm ar na pressão adequada para suprir o gás oxigênio necessário

1. Em 1953, o nepalês Tenzing Norgay e o neozelandês Edmund Hillary tornaram-se os primeiros a chegar ao cume do Monte Everest, o mais alto do mundo, localizado na Cordilheira do Himalaia, entre o Nepal e a China. Eles carregavam consigo cilindros de ar comprimido. A primeira pessoa a chegar ao cume sem auxílio desses cilindros foi o italiano Reinhold Messner (1944-), 25 anos depois, em 1978.

• Como os cilindros de ar comprimido podem auxiliar os montanhistas?

2. Além de solicitar o trabalho com a inferência, a atividade também permite que os estudantes sejam capazes de analisar, compreender e explicar fenômenos relativos ao mundo natural e tecnológico, buscar respostas e continuar aprendendo, o que contribui para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

Edmund Hillary (1919-2008) e Sardar Tenzing Norgay (19141986) em celebração por serem os primeiros a escalar o Monte Everest, 1953.

2. Os aviões comerciais costumam voar sempre na mesma altitude, próxima de 10 quilômetros em relação ao nível do mar. O chamado teto operacional – ou teto absoluto – (cerca de 12 quilômetros) é a altitude máxima que eles conseguem voar; acima disso, o motor não apresenta desempenho suficiente para manter a aeronave no ar.

• Sabendo que os aviões contam com motores de combustão, por que eles não conseguem voar acima do teto operacional?

Acima dessa altitude, a concentração de gás oxigênio é pequena demais para permitir a combustão necessária ao funcionamento do motor.

FORMAÇÃO CONTINUADA

[As] partículas carregadas, vindas do Sol, ao chegarem próximo a Terra, interagem com o campo magnético terrestre e, ordinariamente, a maioria delas é desviada por ele não penetrando a atmosfera terrestre. No entanto, muitas delas conseguem penetrar na magnetosfera espiralando em torno

das linhas de campo magnético e finalmente penetrando na atmosfera pelas regiões polares. Quando estas partículas, que se constituem principalmente de elétrons, colidem com moléculas dos gases na atmosfera superior, principalmente oxigênio e nitrogênio, elas os excita para estados de energia mais altos. Ao voltarem

para níveis de energia mais baixos as moléculas desses gases liberam luz, e é exatamente esta luz que produz as auroras [...].

AURORAS. Grupo de astronomia e astrofísica, departamento de física – ICEx Belo Horizonte, [20--]. Disponível em: http:// lilith.fisica.ufmg.br/~cristina/climaespacial/ 2pagaurora.html. Acesso em: 6 ago. 2022.

para o ser humano respirar.

Aurora boreal na Finlândia, 2017.

Aurora boreal

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Camada de ozônio

O estudo da camada de ozônio cria condições para o desenvolvimento da habilidade EF07CI14. A radiação ultravioleta compreende a faixa de comprimentos de onda no intervalo entre 50 nm e 400 nm. Para efeito de comparação, a luz visível corresponde à faixa entre 400 nm e 750 nm.

O gás oxigênio (O2) absorve significativamente radiação ultravioleta entre 70 nm e 250 nm, o que pode provocar a ruptura da ligação química e a liberação de dois átomos de oxigênio. A ligação entre um átomo de oxigênio e uma molécula do gás oxigênio origina o ozônio (O3). As moléculas de O3 têm pico de absorção de ultravioleta na faixa entre 220 nm e 320 nm. Ao absorver essa radiação, a molécula de ozônio pode ser decomposta novamente, liberando o oxigênio atômico. O equilíbrio entre a formação e a degradação do ozônio é, portanto, essencial para o papel protetor que a atmosfera exerce em relação à radiação ultravioleta.

O espectro de radiação ultravioleta é comumente dividido nas faixas UV-A, UV-B e UV-C. A faixa UV-A corresponde ao espectro entre 320 nm e 400 nm; a faixa UV-B, entre 280 nm e 320 nm; e a faixa UV-C, entre 200 e 280 nm. Quanto menor o comprimento de onda, maior a energia associada à onda. Assim, os gases ozônio e oxigênio são responsáveis por absorver a maior parte da radiação ultravioleta mais energética, nas faixas UV-B e UV-C.

Camada de ozônio

O gás ozônio combina três átomos de oxigênio em cada molécula (O ), enquanto o gás oxigênio tem dois átomos por molécula (O2). O ozônio é formado quando a radiação ultravioleta do Sol quebra a molécula de gás oxigênio, formando dois átomos de oxigênio (O). O átomo de oxigênio, então, se une a uma molécula de gás oxigênio ), formando, assim, o gás ozônio (O3).

A camada de ozônio é uma região da estratosfera que possui maior concentração do gás ozônio. Ela absorve aproximadamente 98% da radiação ultravioleta que chega ao planeta, emitida pelo Sol. Essa absorção é fundamental para a vida na Terra, visto que a radiação ultravioleta é prejudicial à vida, pois danifica o material genético das células.

Os CFCs eram empregados em refrigeradores, aparelhos de ar-condicionado e latas de aerossol. Com a proibição desses gases, outros passaram a ser utilizados.

Apesar de sua importância na estratosfera, o gás ozônio é um poluente quando se forma próximo à superfície, pois pode causar problemas respiratórios, como tosse e perda da capacidade pulmonar. A formação desse gás na troposfera deve-se principalmente à poluição emitida por veículos automotores.

Como vimos, na atmosfera, o ozônio é formado a partir do gás oxigênio, por meio da ação da radiação ultravioleta. Essa radiação também é capaz de “quebrar” o ozônio, originando novamente gás oxigênio. Esse ciclo de formação e decomposição do ozônio ocorre naturalmente na estratosfera e promove a manutenção da camada de ozônio.

No entanto, esse ciclo natural do ozônio pode ser alterado por atividades humanas. Certas substâncias poluentes lançadas na atmosfera favorecem a conversão do ozônio em gás oxigênio, tornando a camada de ozônio mais rarefeita em alguns locais. Os gases da família dos clorofluorcarbonetos, ou CFCs, são um exemplo desses poluentes.

Concentração de ozônio

Imagem produzida pela agência americana Nasa em 31 de julho de 2021, com base em informações coletadas por satélites. Ela mostra que, sobre a Antártida, a camada de ozônio ainda é mais tênue.

PARA O PROFESSOR

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• Artigo: Efeito estufa e camada de ozônio sob a perspectiva da interação radiação-matéria e uma abordagem dos acordos internacionais sobre o clima. Publicado por: Química nova na escola. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc40_2/03-QS-16-17. pdf. Acesso em: 6 ago. 2022.

O texto discute o efeito estufa e a camada de ozônio sob o aspecto da interação radiação-matéria e do ponto de vista socioambiental.

Os CFCs estão relacionados à grande redução da camada de ozônio detectada sobre a Antártida em 1985 – conhecida como “buraco na camada de ozônio”. Apesar do nome, não é um buraco de fato; trata-se de uma região na qual a concentração de ozônio é menor. A redução da camada de ozônio oferece riscos a praticamente todos os seres vivos.

Em 1987, foi estabelecido entre as autoridades de vários países um grande tratado internacional para proteger a camada de ozônio, conhecido como Protocolo de Montreal. Nesse acordo, os países se comprometeram a reduzir gradativamente o uso de CFCs e outros produtos nocivos à camada de ozônio, até abandoná-los por completo.

Muitos países aderiram ao Protocolo de Montreal, e, com isso, as concentrações de CFCs na atmosfera diminuíram consideravelmente.

A produção de gases CFCs foi totalmente proibida no Brasil. O substituto encontrado foi o hidroclorofluorcarbono (HCFC ), que, embora seja bem menos nocivo à camada de ozônio que os CFCs, ainda é capaz de “destruir” o ozônio.

Desde 2013, o Brasil vem reduzindo a produção e o uso do HCFC, e o plano é abandoná-lo completamente até 2040. Esse gás vem sendo substituído por hidrofluorcarbono (HFC), que não afeta diretamente a camada de ozônio. Apesar disso, pesquisas recentes indicam que ele pode agir como gás de efeito estufa. Isso evidencia a importância das pesquisas por substâncias novas que reduzam o impacto no ambiente, bem como dos estudos que acompanham e avaliam os impactos ambientais das atividades humanas.

A manutenção adequada de refrigeradores evita que gases nocivos à camada de ozônio sejam liberados na atmosfera.

NOTIFICAÇÃO

Alguns gases produzidos por atividades humanas convertem o gás ozônio em gás oxigênio e contribuem para a rarefação da camada de ozônio.

Aerossóis, refrigeradores, aparelhos de ar-condicionado e alguns modelos de extintor de incêndio são exemplos de equipamentos que empregam HCFC ou HFC. Cuidar para que tenham uma manutenção adequada é importante para evitar que esses gases escapem e poluam a atmosfera.

ATIVIDADES

1. A camada de ozônio é uma região da estratosfera que possui maior concentração do gás ozônio e absorve aproximadamente 98% da radiação ultravioleta que chega ao planeta, emitida pelo Sol. Essa absorção é fundamental para a vida na Terra, pois a radiação ultravioleta é prejudicial ao material genético das células.

1. O que é a camada de ozônio? Qual é a importância dela para a vida na Terra?

2. A formação e a destruição do ozônio ocorrem naturalmente na atmosfera pela ação dos raios ultravioleta. Apesar disso, por que existem medidas para combater gases como os CFCs?

Gases como os CFCs alteram o equilíbrio natural de formação e decomposição do ozônio, reduzindo a quantidade desse gás na atmosfera.

3. Qual é a relação entre o chamado “buraco na camada de ozônio” e o Protocolo de Montreal?

O “buraco na camada de ozônio” resulta da destruição da camada de ozônio. O Protocolo de Montreal apresenta medidas para reverter esse cenário, proibindo o uso de substâncias como os CFCs, que destroem a camada de ozônio.

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ATIVIDADE

Para explorar mais a fundo o assunto com os estudantes, solicite uma pesquisa em grupos sobre os gases incluídos no Protocolo de Montreal, considerando o nome desses gases, suas utilizações e quais foram as soluções tecnológicas adotadas

para a substituição deles. Esse trabalho pode ser entregue na forma de relatório. Essa atividade permite o desenvolvimento da competência geral 5 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza

O Protocolo de Montreal é um grande exemplo de como a Ciência pode impactar as políticas públicas e nortear cooperações internacionais, com consequências para toda a humanidade. Esse tratado serve para exemplificar como o cuidado com a atmosfera depende de todos, bem como afeta a todos, cooperando para o desenvolvimento da competência específica 4 de Ciências da Natureza

O Protocolo de Montreal foi assinado por 150 países; essa adesão fez com que o então secretário-geral da Organização das Nações Unidas (ONU) e ganhador do prêmio Nobel da Paz, Kofi Annan (1938-2018), afirmasse que o Protocolo de Montreal talvez tenha sido o mais bem-sucedido acordo internacional de todos os tempos.

Atividades

As atividades contribuem para o desenvolvimento da habilidade EF07CI14. Além disso, as questões levam os estudantes a refletirem sobre a função da camada de ozônio para a manutenção da vida na Terra, explicando os fatores que causam a sua destruição, o que contribui para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Efeito estufa

Utilize o conteúdo destas páginas para promover o desenvolvimento da habilidade EF07CI13 Como o aquecimento global é um assunto frequentemente abordado em diferentes mídias, é possível que muitos estudantes já tenham concepções prévias sobre o que é o efeito estufa, dado que são fenômenos relacionados. Verifique o que sabem sobre o assunto por meio de questões como: o que é o efeito estufa? O que o provoca? Ele é um problema ambiental?

O efeito estufa já existia antes do ser humano existir?

Analise as respostas para identificar eventuais concepções alternativas. É comum que o efeito estufa seja confundido com o aquecimento global ou até mesmo com a rarefação (“buraco”) da camada de ozônio. É importante explicar que efeito estufa é um fenômeno natural que ocorre na atmosfera terrestre e é ele que possibilita a vida na Terra da forma como a conhecemos. O aquecimento global, por outro lado, está relacionado com as mudanças nas dinâmicas naturais dos processos atmosféricos, que culminam na crise climática.

Ao abordar o funcionamento de uma estufa de plantas, explique que uma de suas características fundamentais é permitir a entrada de luz solar e reter o calor no seu interior; e que essa característica também se aplica à atmosfera; nela, porém, quem cumpre essa função são os gases de efeito estufa. Os materiais indicados na seção Para o professor podem auxiliar a compreensão desse fenômeno.

Efeito estufa

A atmosfera terrestre funciona como um “cobertor” para o planeta. Sabemos que a temperatura média na superfície terrestre é de, aproximadamente, 15 °C. Se a Terra não tivesse atmosfera, esse valor seria 30 °C menor, isto é, a temperatura média na superfície seria de –15 °C. A vida como a conhecemos depende da disponibilidade de água no estado líquido; assim, podemos afirmar que a atmosfera desempenha um papel indispensável no estabelecimento e na manutenção da vida no planeta.

O efeito da manutenção da temperatura média do planeta causado pela atmosfera é chamado efeito estufa. O nome faz referência às estufas empregadas no cultivo de plantas. Essas estruturas, que geralmente são revestidas de vidro, mantêm a temperatura interna acima da temperatura externa. Elas são empregadas em regiões com inverno rigoroso, por exemplo, a fim de possibilitar o cultivo durante todo o ano de diversas plantas sensíveis ao frio.

No efeito estufa, o ar atmosférico desempenha um papel equivalente ao do vidro nas estufas para plantas.

Acompanhe na ilustração da página seguinte como ocorre o efeito estufa. Parte da radiação emitida pelo Sol atravessa a atmosfera e chega à superfície terrestre, aquecendo-a. Os materiais aquecidos na superfície emitem parte do calor de volta ao ambiente na forma de radiação infravermelha. Uma fração desses raios infravermelhos refletida pela superfície, ao atingir a atmosfera, é retida por alguns gases, como o gás carbônico e o vapor de água. Esses gases absorvem essa radiação e são aquecidos, emitindo parte do calor de volta à superfície.

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PARA O PROFESSOR

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• Vídeo: Como os gases de efeito estufa realmente funcionam? Publicado por: Minuto da Terra. Vídeo (2min46s). Disponível em: https://www.you tube.com/watch?v=2oxCnVUJCwQ.

Vídeo que aborda a importância da atmosfera para a manutenção da temperatura na Terra, o que permite o desenvolvimento da vida na forma como a conhecemos.

• Texto: Descubra como as estufas de hortaliças funcionam. Publicado por: Pensamento verde. Disponível em: https://www.pensamentoverde.com.br/ sustentabilidade/descubra-como-estufas-de-horta licas-funcionam/.

O texto aborda o funcionamento de uma estufa e como essa estrutura permite o desenvolvimento das plantas. Acessos em: 6 ago. 2022.

Estufa de cultivo de plantas. Observe a neve no ambiente externo enquanto as plantas permanecem vivas no interior da estufa.

Elaborado com base em: BJØRKE, Sven A.; AHMED, Mohammed T. The greenhouse effect. In: BJØRKE, Sven A.; AHMED, Mohammed T. The greenhouse effect, climate change and the road to sustainability. Kristiansand: University of Agder, 2011. E-book. Disponível em: https://grimstad.uia.no/puls/climatechange/nng01/02nng01.htm. Acesso em: 30 jun. 2022. Representação do efeito estufa. Note, pela espessura das setas, que a radiação vai perdendo energia cada vez que é refletida dentro da camada de ozônio.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Atividade

Analise o desenho feito pelos estudantes. É esperado que eles se inspirem no infográfico desta página. O mais importante é que eles esquematizem a incidência, a reflexão e a absorção da energia solar, incluindo os gases de efeito estufa. Ao solicitar o uso de diferentes linguagens para produzir conhecimentos, a atividade coopera para o desenvolvimento da competência geral 4

O efeito estufa é um fenômeno natural e indispensável para a manutenção da vida na Terra.

Nem todos os gases atmosféricos contribuem para o efeito estufa. Aqueles que desempenham um papel importante nesse fenômeno são chamados gases de efeito estufa. Vapor de água, gás carbônico e gás metano são exemplos de gases de efeito estufa. O metano é um gás presente em baixa concentração na atmosfera, formado naturalmente em pântanos e no sistema digestório de certos animais, como bovinos e ovinos. Com o aumento da população mundial e a demanda por alimento, grandes áreas de terra vêm sendo destinadas à criação de animais, o que tem contribuído muito para a emissão de gás metano na atmosfera.

Parte da energia solar que chega à Terra é refletida de volta para o espaço. Aproximadamente 70% da energia solar é absorvida pela superfície, aquecendo-a. A superfície emite calor na forma de radiação infravermelha, e os gases de efeito estufa absorvem parte dessa radiação e emitem parte dela de volta à superfície. Esse fenômeno mantém a temperatura na superfície da Terra amena e possibilita a existência de água no estado líquido, que é essencial para a vida.

• Explique o efeito estufa e sua importância para a vida na Terra. Faça um desenho para representar esse fenômeno.

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ALEX SILVA

Parte da energia solar é refletida de volta para o espaço sem chegar à superfície.

A superfície emite calor na forma de radiação infravermelha.

Os gases de efeito estufa absorvem parte dessa radiação e emitem outra parte de volta à superfície.

Aproximadamente 70% da energia solar é absorvida pela superfície, aquecendo-a.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Aquecimento global e crise climática

Pergunte aos estudantes se eles consideram que contribuem para agravar o aquecimento global. Comente que alguns hábitos, como o uso excessivo de veículos automotores e a queima de resíduos sólidos, contribuem diretamente para aumentar a concentração atmosférica de gases de efeito estufa. Desperdiçar energia elétrica, comprar produtos além do necessário e não separar os resíduos para reciclagem também são hábitos que contribuem indiretamente para agravar o aquecimento global. Explore também as ações do cotidiano dos estudantes que podem contribuir na mitigação desse problema, como a conservação de áreas verdes, o deslocamento com uso de bicicletas ou a pé, o plantio de hortas ou o consumo de produtos locais (evitando o transporte por longas distâncias). Essa abordagem permite o desenvolvimento da competência geral 10 e da competência específica 8 de Ciências da Natureza

No Brasil, o desmatamento do Cerrado e da Amazônia para a criação de gado ou para o cultivo de soja e milho, é um dos principais fatores que contribuem para o aquecimento global. Áreas naturais, especialmente as florestais, participam da regulação do ciclo de chuvas, em um processo que ajuda a resfriar o clima. Se o desmatamento for causado por queimadas, o impacto sobre o aquecimento global é ainda maior, em função da liberação de grandes quantidades de CO2 na atmosfera. O consumo de carne proveniente de áreas desmatadas também é um hábito que agrava o aquecimento global.

AQUECIMENTO GLOBAL E CRISE CLIMÁTICA

Como já estudamos, certas atividades humanas podem alterar a composição da atmosfera. O desmatamento, a queima de combustíveis fósseis, a agropecuária e a produção industrial destacam-se entre as ações humanas que mais contribuem para o aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera.

Em consequência desse aumento, o efeito estufa é intensificado, produzindo o chamado aquecimento global. A atmosfera passa a reter mais calor e a temperatura média na superfície do planeta tende a aumentar. O aquecimento global tem como consequência alterações nos padrões climáticos do planeta.

Grandes populações de gado são responsáveis pela emissão de um expressivo volume de gás metano.

Cientistas afirmam que nós já estamos vivenciando alguns eventos decorrentes das mudanças climáticas. A expressão crise climática faz referência a essas mudanças climáticas provocadas pelo aquecimento global, fruto da ação humana.

Como as mudanças climáticas alteram o ambiente onde vivemos

As mudanças climáticas já afetam o meio ambiente, a economia e a saúde humana. As escolhas que fazemos hoje sobre reduzir a emissão de gases de

Temperaturas mais altas

A última década (2011-2020) é a década mais quente já registrada. Incêndios começam com mais facilidade e se alastram mais rapidamente

Tempestades mais severas Com frequência, as tempestades destroem casas e comunidades, causando morte e enormes prejuízos econômicos.

Principais consequências das mudanças climáticas.

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ATIVIDADE

Para aprofundar o estudo do aquecimento global, solicite aos estudantes que façam uma pesquisa. A turma deve ser dividida em grupos, cada qual com um tema de pesquisa:

• Atividades humanas que agravam o aquecimento global no Brasil.

Secas e chuvas torrenciais

Períodos de estiagem intensa seguidos de chuvas torrenciais em algumas regiões e ondas de calor em outras podem se tornar mais frequentes e intensos, afetando plantações, as condições de vida das pessoas e a economia mundial.

Um oceano cada vez mais quente e maior A taxa de aquecimento dos oceanos aumentou nas últimas décadas, o que provoca expansão das águas e aumento do volume do mar.

• Atividades humanas que agravam o aquecimento global no mundo.

• Evidências do aquecimento global no mundo.

• Negacionistas do aquecimento global: quais são seus argumentos?

• Tecnologias, ações e políticas que visam combater o aquecimento global.

• Acordos internacionais sobre mudanças climáticas: Protocolo de Kyoto e Acordo de Paris.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Estudos estimam que o gás metano, produzido naturalmente pelos animais ruminantes durante a digestão, tem cerca de 70% das suas emissões provenientes de atividades humanas, especialmente a pecuária.

Energia Processos industriais Resíduos Agropecuária Mudança de uso da terra 5% 4% 46% 27% 18%

Proporção das emissões de gases de efeito estufa por setor.

efeito estufa podem impactar profundamente o futuro.

PARA

Perda de espécies

Diversas espécies marinhas e terrestres que são mais sensíveis a variações de temperatura correm risco de extinção.

Falta de alimento

As condições extremas às quais os ambientes da Terra estão sendo submetidos afetam a produtividade em plantações, na pesca e na criação de gado, causando declínio da produção de alimento para a população.

Mais risco para a saúde Poluição do ar, doenças, eventos climáticos extremos, pressões sobre a saúde mental e subnutrição da população causam prejuízo à saúde geral da população mundial.

Pobreza e deslocamento

A elevação progressiva do nível do mar faz com que as regiões litorâneas corram o risco de car submersas, deslocando milhões de pessoas de suas casas.

Elaborado com base em: CAUSAS e efeitos das mudanças climáticas. Nações Unidas Brasil. [S. l.], [2022?]. Disponível em: https://www.un.org/pt/climatechange/science/causes-effects-climate-change. Acesso em: 30 jun. 2022.

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Explique que, apesar da abundância de evidências da existência do aquecimento global, há pessoas resistentes a essa ideia, geralmente com argumentos sem embasamento científico ou que se dizem baseados em pressupostos científicos, mas não são. O grupo encarregado dessa pesquisa deve buscar as principais alegações utilizadas para negar o aquecimento global e, ao apresentar essas informações, deve

incluir suas próprias considerações sobre cada argumento.

Entre as alternativas para divulgação dos resultados estão a produção de relatório, de cartazes, de apresentações ou de vídeos, dependendo dos recursos disponíveis e do interesse dos estudantes. Essa atividade permite o desenvolvimento das competências específicas 4, 5 e 6 de Ciências da Natureza

O PROFESSOR 109

ALEX SILVA

Oriente os grupos a buscarem informações em livros, revistas ou na internet. Como esse assunto é amplamente divulgado, nem sempre essa divulgação é feita com qualidade e, portanto, é importante pedir aos estudantes que avaliem criticamente as informações, confrontando-as com o que aprenderam sobre o assunto. Além disso, é essencial que anotem as fontes das informações.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Revolução Industrial e aquecimento global

O estudo da relação entre a Revolução Industrial e o aquecimento global pode ser beneficiado por meio de uma abordagem interdisciplinar com História. Entre os séculos XV e XVI, a Inglaterra passou por profundas transformações políticas, sociais e econômicas que explicam seu pioneirismo na Revolução Industrial. O aumento na mineração de carvão fornecia energia necessária para o aquecimento das casas e o funcionamento de siderúrgicas e fábricas.

As relações de trabalho também estavam mudando. Na segunda metade do século XVII, surgiram as manufaturas. Nesse sistema, os trabalhadores não eram donos dos instrumentos de trabalho nem tinham controle sobre o ritmo de produção; é nesse contexto que surge a figura do patrão e dos encarregados, que vigiavam os trabalhadores. Essa mudança favoreceu os lucros dos proprietários das fábricas, mas deteriorou as condições de trabalho dos funcionários. Muitos anos se passaram até que a noção de direitos trabalhistas se consolidasse.

Avalie a possibilidade de explorar esse tema em conjunto com a disciplina de História, o que certamente contribui para uma abordagem mais rica e contextualizada. Os materiais indicados na seção Para o professor podem auxiliar nesse trabalho.

Revolução Industrial e aquecimento global

O início do período atual de aquecimento global coincide com o período da Revolução Industrial, que ocorreu na segunda metade do século XVIII. Nessa época, especialmente na Europa, a manufatura foi substituída pela maquinofatura. Como veremos na Unidade 8, motores a vapor passaram a ser utilizados para mover tanto máquinas nas indústrias como veículos, barcos e trens.

Manufatura: sistema de produção em que predomina a mão de obra humana.

Maquinofatura: sistema de fabricação que faz uso intensivo de máquinas; produção industrial.

A expansão no uso dos motores a vapor acarretou um drástico aumento no consumo de combustíveis, como lenha e carvão mineral. O gás carbônico liberado durante a combustão desses materiais começou a se acumular cada vez mais na atmosfera, intensificando o efeito estufa. Além disso, outros poluentes lançados pelas chaminés das fábricas, bem como o desmatamento provocado pela extração de lenha e pela mineração de carvão, resultaram em profundos impactos ambientais nas regiões próximas aos locais onde as fábricas foram instaladas.

No início do século XX, a crescente popularização dos veículos com motores de combustão interna contribuiu ainda mais para a poluição atmosférica. Parte desses motores é movida a derivados do petróleo, como diesel e gasolina. Os derivados do petróleo, o carvão mineral e o gás natural são considerados combustíveis fósseis, oriundos de reservas subterrâneas formadas há milhões de anos.

O uso desses materiais como combustível gera problemas ambientais graves, pois lança na atmosfera substâncias provenientes de materiais que estavam “estocados” na litosfera. Entre outros problemas, isso interfere no ciclo do carbono e libera diferentes gases de efeito estufa, sendo o gás carbônico o principal deles.

Trem inglês, em 1831, movido a vapor.

PARA O PROFESSOR

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• Artigo: Revolução industrial e mudança tecnológica na agricultura europeia. Publicado por: Revista de História. Disponível em: https:// www.academia.edu/62953179/Revolu%C3%A7% C3%A3o_Industrial_e_mudan%C3%A7a_tecnol% C3%B3gica_na_agricultura_europ%C3%A9ia.

Trata das mudanças ocorridas nas práticas agrícolas nos séculos XVIII e XIX na Europa, configurando o que foi chamado por muitos de Primeira Revolução Agrícola.

• Matéria: Eco da Revolução Industrial. Publicado por: Pesquisa Fapesp. Disponível em: https:// revistapesquisa.fapesp.br/eco-da-revolu%C3%A7% C3%A3o-industrial/.

O texto aborda o surgimento das primeiras fábricas em São Paulo. Acessos em: 6 ago. 2022.

Congestionamento de veículos em São Paulo (SP), 2019. O uso intensivo de veículos automotores tem aumentado a concentração de gases de efeito estufa na atmosfera.

ATIVIDADES

NOTIFICAÇÃO

O aquecimento global é a intensificação do efeito estufa e tem como consequência mudanças no clima do planeta.

1. O efeito estufa é o aquecimento da superfície promovido pela ação da atmosfera. O aquecimento global é a intensificação desse fenômeno pela ação humana, o que envolve também mudanças climáticas.

2. Pesquisas indicam que o ciclo atual de aquecimento global teve início no período da Revolução Industrial, quando o consumo de combustíveis aumentou drasticamente para alimentar os motores a vapor que se popularizavam na indústria.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Atividades

1. Para complementar e enriquecer a atividade, uma sugestão é pedir aos estudantes que retomem o esquema do efeito estufa e o refaçam, de modo a indicar os efeitos do aquecimento global.

1. Qual é a diferença entre o efeito estufa e o chamado aquecimento global?

2. Qual é a relação entre a Revolução Industrial e o aquecimento global?

3. Analise o cartum ao lado. Em seguida, apresente sua interpretação sobre ele.

ARIONAURO. [Aquecimento global]. Arionauro cartuns. [S. l.], 10 set. 2018. Disponível em: http://www.arionaurocartuns.com.br/2018/09/ charge-aquecimento-global.html. Acesso em: 9 ago. 2022.

4. Em grupos de três ou quatro pessoas, pesquisem os chamados biocombustíveis. Procurem responder às questões a seguir.

• O que são biocombustíveis?

• Os biocombustíveis são menos poluentes que os combustíveis fósseis?

3. Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes relacionem aquecimento global com atividade industrial ou emissão de poluentes atmosféricos. Eles também podem refletir sobre o mundo que estamos deixando para as gerações futuras e o impacto de nossas ações sobre outras espécies.

• Como é o uso de biocombustíveis no Brasil?

No dia combinado pelo professor, compartilhem o resultado da pesquisa com os outros grupos e discutam se o uso de biocombustíveis pode ser uma alternativa aos combustíveis fósseis.

Biocombustíveis são combustíveis derivados de biomassa renovável, como o etanol de cana-de-açúcar ou milho, o biogás, a biomassa e o biodiesel. Eles são menos poluentes, pois sua queima libera menos gases de efeito estufa e menos material particulado, quando comparada à dos combustíveis fósseis. No Brasil, o etanol de cana-de-açúcar é o principal biocombustível; o bagaço de cana-de-açúcar também é empregado na geração de energia elétrica, especialmente em usinas instaladas em regiões produtoras da matéria-prima.

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3. A atividade proposta permite trabalhar a leitura inferencial com os estudantes. Espera-se que os estudantes façam inferências ao fazer a leitura da imagem e relacionem aquecimento global com atividade industrial ou emissão de poluentes atmosféricos. O desenho pode também gerar reflexões sobre o mundo que estamos deixando para as gerações futuras e o impacto de nossas ações sobre outras espécies.

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NELSON ANTOINE/ SHUTTERSTOCK.COM

ARIONAURO

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Assim se faz Ciência CFC e a camada de ozônio É interessante que os estudantes percebam que as pesquisas sobre a atuação dos CFCs possibilitaram que as autoridades suspendessem o uso desses compostos e, assim, buscassem maneiras de preservar a camada de ozônio. Comente que a pesquisa de base também pode ter aplicações práticas.

Os CFCs foram substituídos por outros compostos, que, embora não agridam a camada de ozônio, mostraram-se agravantes do aquecimento global.

Recentemente, cientistas notaram que o “buraco” na camada de ozônio voltou a aumentar depois de uma significativa restauração. Isso significa que os CFCs voltaram a ser usados e, após investigação, descobriu-se que esses compostos estavam sendo usados para a fabricação de espumas de isolamento térmico para uso em residências.

Ao abordar aspectos históricos da descoberta dos efeitos dos CFCs à camada de ozônio, a atividade proposta permite o trabalho com a competência geral 1 e a competência específica 1 de Ciências da Natureza. Os estudantes também devem recorrer à abordagem das Ciências, compreendendo conceitos fundamentais, o que contribui para o desenvolvimento da competência geral 2 e da competência específica 2 de Ciências da Natureza. Ao compreender e explicar fenômenos naturais, é favorecido o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza. A atividade permite ainda que os estudantes avaliem implicações socioambientais da Ciência, contribuindo para o desenvolvimento da competência específica 4 de Ciências da Natureza

CFC E A CAMADA DE OZÔNIO

No início da década de 1970, o químico mexicano Mario Molina (19432020) e o químico estadunidense Frank Sherwood Rowland (1927-2012) começaram a investigar a atuação dos CFCs na atmosfera. Esses gases, que não existem naturalmente, eram utilizados pela indústria para diversas finalidades, como propelentes de aerossóis de perfumes e inseticidas e refrigerantes em geladeiras e aparelhos de ar-condicionado. Como o próprio nome diz, os clorofluorcarbonetos são compostos que contêm cloro e flúor ligados a uma cadeia de carbonos.

Propelentes: substâncias capazes de impulsionar o produto para fora do frasco no qual estão contidos.

Molina e Rowland notaram, em seus experimentos, que os CFCs são muito estáveis, permanecendo na atmosfera por muito tempo sem sofrer transformações químicas. Prosseguindo em seus estudos, conseguiram demonstrar que esses gases facilitam a conversão do ozônio em gás oxigênio e, portanto, são extremamente nocivos à camada de ozônio.

Nesses estudos, foi estimado que um átomo de cloro tinha a capacidade de destruir 100 moléculas de ozônio. Essa descoberta, bem como o trabalho de outros pesquisadores que se debruçaram sobre o assunto, fez com que as autoridades tomassem providências para eliminar o uso de CFCs em diversos países a partir do final da década de 1970.

2. a) Eles descobriram as reações que acontecem entre os CFCs e as moléculas de ozônio na atmosfera.

1. Qual era o objetivo das pesquisas feitas por Molina e Rowland?

Era investigar a atuação dos CFCs na atmosfera.

2. A pesquisa de base – ou pesquisa básica – tem como objetivo gerar conhecimento e cooperar para o desenvolvimento da Ciência, sem necessariamente ser aplicada na produção de novos produtos. Ela ajuda na compreensão de fenômenos e processos do mundo físico e natural. Nesse sentido, podemos afirmar que as pesquisas feitas por Molina e Rowland eram pesquisas de base.

a) Qual foi a importância dos trabalhos feitos por esses pesquisadores para a Ciência?

b) De que maneira o trabalho ajudou a sociedade? Explique.

O trabalho mostrou que os CFCs cooperam para a destruição da camada de ozônio e, assim, as autoridades puderam tomar atitudes para eliminar o uso de CFC pelas indústrias.

PARA O PROFESSOR

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• Matéria: A preocupante volta do CFC, gás que provoca o buraco na camada de ozônio. Publicado por: BBC News Brasil. Disponível em: https://www. bbc.com/portuguese/internacional-46321447.

O texto trata do alerta da Organização Meteorológica Mundial, que detectou o ressurgimento do gás CFC-11, um dos principais causadores do buraco na camada de ozônio.

• Artigo: Atmosfera em transformação: o ozônio e os CFCs, certezas e incertezas. Publicado por: Geoambiente. Disponível em: http://www.geo ambiente.ufba.br/OZONIO.pdf.

O texto traz uma reflexão sobre a problemática da camada de ozônio e alguns de seus aspectos teóricos e técnicos, mostrando as características do problema e suas dimensões.

Acessos em: 6 ago. 2022.

Elaborado com base em: FREEMAN, Scott; QUILLIN, Kim et al Biological Science. 6. ed. Londres: Pearson, 2017. p. 1174. Representação da camada de ozônio que protege a Terra.

Camada de ozônio

VAMOS VERIFICAR

DORMIR EM AMBIENTES COM PLANTAS É ARRISCADO?

Talvez você já tenha ouvido que não devemos dormir em ambiente com plantas, pois existiria o risco de asfixia. Esse conselho geralmente vem acompanhado do argumento de que as plantas realizam respiração à noite. Assim, elas poderiam consumir todo o gás oxigênio de um quarto ou nos intoxicar com gás carbônico. Será que isso é verdade? Em grupos, observem as imagens e discutam as questões propostas.

Representação de pessoa com planta em um espaço fechado.

Representação de pessoas com plantas em um espaço aberto.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Vamos verificar

Dormir em ambientes com plantas é arriscado?

Para iniciar a discussão com os estudantes, pergunte se já ouviram falar que existe risco de asfixia ao dormir em um cômodo com plantas. Levante os conhecimentos prévios da turma acerca dessa afirmação, pedindo aos estudantes que argumentem com base no que estudaram.

Peça aos estudantes que observem as ilustrações desta página. Pergunte: se essa afirmação for verdadeira, como as pessoas poderiam acampar em uma mata? Explique que a planta respira como outros seres vivos. Logo, se oferecessem perigo aos seres humanos, nós também não poderíamos dividir o quarto com outras pessoas ou com outros animais.

Atividades

2. Uma pessoa gasta energia para se deslocar, manter a temperatura corpórea e outras funções vitais que não ocorrem nas plantas. Espera-se que os estudantes considerem esses fatos para concluir que uma pessoa consome mais gás oxigênio que uma planta em um vaso.

1. Além das plantas, que organismos realizam respiração?

Animais e alguns fungos e bactérias.

2. A respiração disponibiliza para o organismo a energia contida nos alimentos. O consumo de gás oxigênio está relacionado à quantidade de energia de que o organismo necessita. Sabendo disso, quem deve consumir mais gás oxigênio: uma planta em um vaso ou uma pessoa?

3. Pesquisem em livros ou na internet sobre a respiração das plantas. Em que períodos do dia elas respiram? A respiração das plantas pode oferecer riscos a pessoas ou outros animais?

É possível que essa confusão tenha origem no fato de que a planta só realiza fotossíntese durante o dia. Alguém poderia pensar que a respiração só ocorre quando a fotossíntese cessa, ou que a ausência da fotossíntese faz que o ambiente fique cheio do CO2 liberado pela respiração da planta. A respiração das plantas é um processo contínuo, que ocorre tanto durante o dia quanto à noite, e não oferece riscos a pessoas ou outros animais.

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PARA O PROFESSOR

• Texto: Faz mal dormir com plantas dentro do quarto? Publicado por: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de São Paulo. Disponível em: http://www.esalq.usp.br/lepse/ imgs/conteudo_thumb/Faz-mal-dormir-com-plan tas-dentro-do-quarto.pdf. Acesso em: 30 jun. 2022. O texto aborda o motivo de muitas pessoas pensarem, ainda nos dias de hoje, que dormir com vasos de plantas no quarto faz mal à saúde.

Essas questões levam os estudantes a refletirem sobre situações cotidianas, como acampar ou dormir com animais e plantas no mesmo ambiente. Além da reflexão, é esperado que os estudantes pesquisem em fontes confiáveis para responder a uma questão. Oriente os estudantes na busca por fontes confiáveis, como sites de organizações de pesquisa ou de universidades. O uso de tecnologias digitais de informação de forma crítica coopera para o desenvolvimento da competência geral 5 e competência específica 6 de Ciências da Natureza. Os estudantes também devem exercitar a curiosidade e recorrer à abordagem própria das Ciências para responder à questão proposta, o que permite o desenvolvimento da competência geral 2

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Ações individuais e coletivas

Esse assunto é propício para um debate com a turma sobre hábitos que podem ser abandonados ou adotados em favor do ambiente. Com o que estudaram na Unidade, espera-se que os estudantes apresentem argumentos embasados cientificamente para justificar suas escolhas. O assunto dessas páginas permite o trabalho com os TCTs Educação ambiental e Educação para consumo e contribui para o desenvolvimento da competência geral 10 e da competência específica 8 de Ciências da Natureza

Faça a leitura do texto e a análise das imagens com os estudantes. É importante que eles expliquem o que entenderam em cada situação e emitam uma opinião a respeito, manifestando se concordam ou não com o que foi dito e justificando. Em seguida, inicie uma discussão sobre outras atitudes que podem colaborar para o cuidado com a atmosfera.

Para aprofundar esse debate, proponha aos estudantes o cálculo da pegada ecológica de cada um. A pegada ecológica é uma metodologia de contabilidade ambiental que permite estimar a demanda de uma pessoa por recursos naturais renováveis. Ela foi criada pelo pesquisador suíço Mathis Wackernagel e pelo pesquisador canadense William Rees, e existem diferentes versões dela disponíveis on-line. Na seção Para o professor, indicamos uma delas, que apresenta os resultados de maneira resumida. De modo similar, embora mais simplificado, a ONG Instituto Akatu oferece um “Teste do consumo consciente”, que pode ser feito com os estudantes. Tanto esse teste quanto o da pegada ecológica fornecem resultados que podem produzir reflexões sobre os hábitos de consumo deles.

AÇÕES INDIVIDUAIS E COLETIVAS

Cuidar da atmosfera é uma ação que está ao alcance de todos. A seguir, vamos conhecer algumas atitudes que podem diminuir a poluição atmosférica e o aquecimento global.

Consumo consciente de carne, leite e soja

O metano produzido pela digestão dos bovinos é um gás de efeito estufa. Além disso, a criação de gado e o cultivo da soja na Amazônia e no Cerrado são alguns dos principais fatores que levam à devastação desses biomas. Reduzir o consumo de carne e leite, além de conhecer e selecionar a procedência desses produtos e da soja, ajuda a combater o problema.

Comprar apenas madeira certificada

A derrubada de árvores para extração da madeira é outro fator determinante para o desmatamento em geral, com destaque para o desmatamento na Amazônia. Para se certificar de que um produto não é feito com madeira ilegal, procure algum selo de certificação, como o selo FSC (do inglês Forest Stewardship Council, ou Conselho de Manejo Florestal).

Consumo consciente

A fabricação de qualquer produto envolve processos que podem emitir gases de efeito estufa. Cada vez mais empresas vêm se preocupando em adotar medidas que reduzam os impactos produzidos. Assim, repensar o consumo, evitando o desperdício e dando preferência a empresas ecologicamente responsáveis, é uma forma de consumir com consciência.

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• Texto: Qual é a sua pegada? Publicado por: WWF-Brasil. Disponível em: https://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/especiais/ pegada_ecologica/sua_pegada/.

Nessa página, há um recurso que permite o cálculo da pegada ecológica.

• Site: Teste do consumo consciente. Publicado por: Akatu. Disponível em: https://tcc.akatu.org.br/.

Essa página traz uma ferramenta que permite avaliar o grau de consciência de pessoas e comunidade em relação ao consumo. Acessos em: 6 ago. 2022.

Comprar produtos florestais sustentáveis

Um modo de combater o desmatamento é oferecer outras oportunidades de sustento para as pessoas que vivem em áreas de extração de madeira. Os produtos florestais sustentáveis e seus derivados (sementes, frutos, chocolates, cosméticos etc.) são uma opção, e consumi-los é uma maneira de incentivar uma relação sustentável com a floresta.

Cuidados com o lixo

O descarte de lixo orgânico em lixões lança gás metano na atmosfera, como um dos produtos da reação de decomposição. Um relatório da Organização das Nações Unidas (ONU), publicado em 2021, indica que mais de 930 milhões de toneladas de alimento foram para o lixo das residências, dos restaurantes ou de outros locais que trabalham com comida. Portanto, evitar o desperdício de alimento é uma atitude essencial. Separar o lixo produzido em casa e encaminhá-lo para a reciclagem é outra maneira de contribuir para tornar o planeta sustentável. A reciclagem de materiais como vidro, plástico e alumínio é menos poluente que a sua produção convencional.

Usar menos o automóvel

A queima de combustíveis fósseis é uma das principais causas do aquecimento global. Reduzir o uso do automóvel, dando preferência a transporte coletivo, bicicleta ou caminhada, é uma atitude que colabora para reduzir esse problema.

3. A atividade possibilita trabalhar o pensamento computacional: decomposição (dividir a tarefa em partes: reconhecer os materiais, separá-los, depositá-los nos cestos); reconhecimento de padrões (identificar os diferentes tipos de material); abstração (avaliar o que é

1. Em seu entendimento, é possível praticar as ações listadas nestas páginas? Justifique.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS Atividades

1. A atividade permite que os estudantes reflitam sobre a viabilidade das ações apresentadas nestas páginas. Caso eles digam que elas não são possíveis, pergunte o motivo da inviabilidade. Mostre que, com alguns ajustes, é possível praticar as ações ilustradas.

2. Aproveite a atividade para qu e os estudantes avaliem o engajamento da comunidade em que vivem. Analisem juntos o que poderia ser feito para implementar algumas das ações ilustradas no bairro ou no município onde a escola se localiza.

3. A atividade permite o trabalho com o pensamento computacional. A ideia de ensinar como fazer a coleta seletiva a uma criança mais nova possibilita aos estudantes analisar o problema de um outro ponto de vista, verificando quais são os passos mais importantes a ser ensinados.

Resposta pessoal. Ver orientações no Manual do professor Resposta pessoal. Ver orientações no Manual do professor

2. Quais dessas ações poderiam ser implementadas na comunidade onde você mora?

3. Imagine que você vá ensinar uma criança de 6 anos a praticar a coleta seletiva. Elabore um manual ilustrado, ensinando quais materiais podem ser reciclados e quais não podem e em que tipo de cesto cada um deve ser depositado. É importante que seja ensinado o passo a passo para a separação correta dos materiais.

realmente necessário e deixar de lado o que é menos importante); algoritmo (descrever o passo a passo).

As questões propostas, ao solicitar que os estudantes ajam pessoal e coletivamente com responsabilidade e determinação, tomando decisões com base em princípios sustentáveis, cooperam para o desenvolvimento da competência geral 10 e da competência específica 8 de Ciências da Natureza

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mergulho no tema

1. Testando o efeito estufa

É importante que todas as conexões estejam bem vedadas. Para isso, faça furos de tamanho adequado nas rolhas onde os termômetros serão inseridos; eles devem atravessar a rolha com dificuldade, evidenciando que estão bem ajustados. No caso da mangueira de látex, que é flexível, a vedação do buraco nas rolhas pode ser feita com cola de silicone. Para furar as rolhas, pode ser utilizada uma furadeira com broca para madeira. É importante que o diâmetro da broca seja menor do que o dos termômetros e o da mangueira, para facilitar a vedação. Uma alternativa é furá-las cuidadosamente com um instrumento fino e afiado, como uma chave de fenda. Nesse caso, um saca-rolhas pode ser utilizado para fazer o furo-guia. Vale lembrar que essa parte do experimento deve ser feita pelo professor para garantir que os estudantes não se machuquem com objetos pontiagudos. Ao prender as rolhas à mangueira, sopre em uma das extremidades para verificar se o ar consegue atravessá-la sem muita dificuldade. A montagem do sistema para obtenção do CO2 é a etapa mais trabalhosa da atividade. No entanto, é também a que pode despertar mais interesse dos estudantes, por envolver uma transformação química com consequências bastante visíveis: ao mergulhar o bicarbonato de sódio no vinagre, uma intensa efervescência se inicia. Explique que as bolhas são formadas de CO2, que é transferido para a garrafa 3, inflando-a. Por ser uma reação rápida, fique a postos para desconectar a mangueira da garrafa 3 assim que ela ficar cheia. Essa etapa pode ser realizada em uma pia, pois pode haver vazamento do vinagre.

TESTANDO O EFEITO ESTUFA

Experimento

Neste experimento, você e os colegas vão testar a afirmação de que o vapor de água e o gás carbônico agem como gases de efeito estufa.

Uma garrafa vai conter ar; na segunda garrafa, haverá ar mais vapor de água; e, na terceira, ar mais gás carbônico. Considerando que vapor de água e gás carbônico são gases de efeito estufa, o que você espera observar na temperatura das três garrafas? Antes de seguir os passos indicados, responda à questão, anotando sua hipótese inicial no caderno.

Material

• 3 garrafas PET de 2 L

• 1 garrafa PET de 500 mL

• 5 rolhas com furos*

• 50 cm de mangueira de látex

• 100 mL de vinagre

Procedimento

1 Numerem as garrafas como 1, 2 e 3.

• 40 g de bicarbonato de sódio (pesados previamente pelo professor)

• 1 folha de papel-toalha

• caneta hidrográfica

• 3 termômetros clínicos ecológicos

• 1 colher de água

* O professor vai providenciar essa parte da montagem.

2 Passem os termômetros através das rolhas, de modo que os bulbos as atravessem completamente. Prendam as rolhas restantes nas extremidades da mangueira.

Termômetros encaixados em rolhas.

Mangueira de látex com rolhas encaixadas.

3 Amassem levemente a garrafa 3 para reduzir a quantidade de ar nela. Prendam uma das extremidades da mangueira nessa garrafa. 116

PARA O PROFESSOR

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• Artigo: Efeito estufa usando material alternativo. Publicado por: Química nova na escola. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc 37_2/12-EEQ-167-12.pdf. Acesso em: 8 ago. 2022. Artigo que aborda a construção de um protótipo para simular o efeito estufa causado pelo aumento da concentração de gás carbônico.

4 Usando o papel-toalha, façam um pacote cilíndrico contendo todo o bicarbonato de sódio. Esse pacote deve ser capaz de passar pela boca da garrafa.

5 Despejem o vinagre na garrafa menor. Coloquem o pacote de bicarbonato de sódio nessa garrafa e rapidamente tampem-na com a outra extremidade da mangueira. A reação que ocorre libera gás carbônico, que vai preencher a garrafa 3.

Montagem do experimento com garrafas PET conectadas por uma mangueira.

6 Enquanto isso, tampem a garrafa 1 com um termômetro. Despejem uma colher de água na garrafa 2 e tampem-na também com um termômetro.

7 Quando a garrafa 3 estiver cheia, tirem a rolha com a mangueira e coloquem rapidamente a última rolha com termômetro.

8 Deixem as três garrafas expostas ao sol. Façam uma tabela e anotem nela a temperatura registrada nos termômetros a cada 2 minutos. Façam isso ao longo de 40 minutos.

REFLEXÕES

As três garrafas PET numeradas com termômetros encaixados em rolhas.

Elaborado com base em: GUIMARÃES, Cleidson Carneiro; DORN, Rejane Cristina. Efeito estufa usando material alternativo. Química Nova na Escola, São Paulo, v. 37, n. 2, p. 153-157, maio 2015.

3. Resposta variável. Recomenda-se utilizar um gráfico de linhas (ou pontos conectados), com a temperatura no eixo das ordenadas e o tempo no eixo das abscissas. Um gráfico de colunas também é adequado para apresentar esses dados.

1. Como essa montagem experimental possibilita testar a capacidade de o vapor de água e o gás carbônico agirem como gases de efeito estufa?

2. A previsão que você fez no início da atividade se confirmou no experimento? Explique sua resposta.

Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes confrontem o resultado com a hipótese inicial, confirmando a influência do gás carbônico e do vapor de água no efeito estufa.

3. Usando os dados da tabela com as temperaturas registradas nos termômetros, elabore com a turma um gráfico para representar a variação da temperatura nas três garrafas ao longo do experimento. Converse com os colegas sobre o tipo de gráfico que pode representar melhor essa informação.

4. Compare o gráfico construído com a tabela. Quais são as vantagens e as desvantagens de cada uma dessas representações?

4. Resposta pessoal. Os estudantes podem responder, por exemplo, que o gráfico possibilita uma leitura visual mais rápida, enquanto a tabela oferece mais precisão.

Reflexões

1. Espera-se que os estudantes reconheçam que a garrafa 1 representa o ar “normal”, a garrafa 2 representa o ar rico em vapor de água e a garrafa 3 representa o ar rico em gás carbônico. Ao acompanhar a variação na temperatura dessas garrafas, é possível concluir sobre a capacidade de esses gases agirem como gases de efeito estufa.

Ao expor as garrafas ao Sol, certifique-se de espaçá-las o suficiente para que não projetem sombra uma na outra. Se desejar, a exposição ao Sol pode ser substituída por uma lâmpada. Nesse caso, deve-se utilizar uma lâmpada incandescente, que emite bastante radiação no espectro infravermelho. Para obter bons resultados, os autores do artigo em que a atividade se baseia recomendam utilizar uma lâmpada de 100 watts de potência. Certifique-se de manter as garrafas à mesma distância da lâmpada.

As medições de temperatura podem ser feitas em intervalos maiores que o sugerido, embora seja interessante fazer, ao menos, cinco medições ao longo do experimento. Dessa forma, o trabalho com produção de gráfico, solicitado na atividade 3, é favorecido.

Esta atividade propicia uma abordagem empírica do efeito estufa, contribuindo para o desenvolvimento da habilidade EF07CI13. Ao solicitar que os estudantes exercitem a curiosidade e recorram à abordagem própria das Ciências, incluindo a investigação, a atividade contribui para o desenvolvimento da competência geral 2 . Os estudantes também devem analisar e explicar fenômenos relativos ao mundo natural, fazendo perguntas e buscando respostas, o que favorece o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Ver orientações no Manual do professor

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

2. Impactos do aquecimento global É importante esclarecer que a divulgação do conhecimento científico é uma atividade nobre, pois aumenta o acesso da população a esse tipo de informação.

Vídeos disponibilizados em algumas redes sociais podem alcançar mais o público jovem, enquanto cartazes colocados no mural de um supermercado atingem um público local.

Discuta qual será o público-alvo da campanha e qual seria a melhor forma de se comunicar com ele. Muitas das informações necessárias à pesquisa podem ser obtidas neste livro, mas é interessante que os estudantes busquem informações em outros meios, para desenvolver tanto a capacidade de obter informações quanto o senso crítico na análise delas.

A atividade coopera para o desenvolvimento da habilidade EF07CI13. Utilizar diferentes linguagens e tecnologias digitais para acessar e partilhar informações contribui para o desenvolvimento da competência geral 4 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza

IMPACTOS DO AQUECIMENTO GLOBAL Divulgação científica

O aquecimento global e a crise climática deflagrada por ele são problemas ambientais graves. O primeiro passo para enfrentar esses problemas é se informar e compartilhar seu conhecimento como forma de engajar mais pessoas.

Deflagrada: que fez aparecer, provocou.

Nesta atividade, a turma será organizada em grupos de três ou quatro integrantes, e cada grupo ficará responsável por divulgar um tema relacionado ao aquecimento global. Os temas a serem divulgados são os listados a seguir.

• O que é efeito estufa e o que é aquecimento global?

• O que é crise climática?

• Como as atividades humanas colaboram para o aquecimento global?

• O que podemos fazer para minimizar as consequências do aquecimento global e impedir que o aumento da temperatura do planeta continue acontecendo? Pensem em qual será o público-alvo da campanha. Escolham o meio que será utilizado para fazer a divulgação: cartaz, vídeo para as redes sociais, folheto, peça de teatro etc. Usem a imaginação e procurem pensar em como informar as pessoas e prender a atenção delas.

Cada grupo ficará responsável por pesquisar e reunir informações sobre seu tema. Em seguida, deverá produzir o material de divulgação.

No dia combinado, todos os grupos deverão apresentar seu material para a turma. Façam uma rodada de conversas sobre o que foi produzido e, em seguida, divulguem para o público-alvo.

PARA O ESTUDANTE

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• Matéria: Como indústria da carne contribui para o aquecimento global. Publicado por: Deutsche Welle. Disponível em: https://www.dw.com/pt-br/ como-ind%C3%BAstria-da-carne-contribui-para -o-aquecimento-global/a-44739001.

O texto aborda a relação entre a criação de gado para a alimentação humana e o agravamento do efeito estufa.

• Matéria: Tecnologia contra o aquecimento global. Publicado por: Pesquisa Fapesp. Disponível em: https://revistapesquisa.fapesp.br/tecnologia-contra-o -aquecimento-global/.

O texto trata das ações humanas e tecnologias contra o aquecimento global.

Acessos em: 8 ago. 2022.

Representação de estudantes apresentando sua pesquisa para divulgação.

3 PLANTAS E GASES

Experimento

Neste experimento, vamos observar se a luz interfere na atividade de uma planta aquática e investigar esse fenômeno. Converse com os colegas e, juntos, elaborem hipóteses sobre a luz interfirir ou não na atividade da planta.

Material

• 2 frascos transparentes

• 2 funis transparentes

• 2 tubos de ensaio

• 2 a 3 ramos da planta aquática elódea-comum (encontrada em lojas de aquarismo)

Procedimento

• 40 cm de papel-alumínio

• 1 luminária

• água

2. O gás que se formou é resultado da fotossíntese. É possível afirmar isso porque o acúmulo de gás foi bem maior no frasco que permaneceu exposto à luz. Se necessário, relembre os estudantes de que a fotossíntese necessita de luz para ocorrer.

1 Coloquem os ramos de elódea-comum nos frascos e cubram-nos totalmente com o funil.

2 Posicionem os tubos de ensaio sobre os bicos dos funis para não deixar ar dentro deles, como mostra a figura.

3 Cubram um dos frascos com papel-alumínio para impedir que a luz chegue à planta. Cuidado: o frasco não deve ficar vedado; é necessário que o ar circule.

4 Acendam a luminária e posicionem o outro frasco sob a luz dela.

5 Aguardem 30 minutos e verifiquem o que ocorreu no interior dos tubos de ensaio.

Montagem do experimento.

1. O que aconteceu nos tubos de ensaio depois de 30 minutos?

2. Em seu entendimento, por que isso aconteceu?

3. É possível testar a substância formada?

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

3. Plantas e gases

Este experimento permite observar a liberação de gases pela planta aquática por meio da fotossíntese. O gás carbônico é altamente solúvel na água e, por isso, sua liberação durante a respiração da planta não interfere de maneira significativa neste experimento, pois ele não preenche o tubo de ensaio.

Para acelerar a formação de gás oxigênio, pode ser acrescentada uma colher de sopa de bicarbonato de sódio para cada litro de água utilizado. O bicarbonato de sódio reage com a água, liberando gás carbônico, que é então utilizado pela planta no processo da fotossíntese. A maior disponibilidade de gás carbônico na água resulta em um aumento da taxa fotossintética da planta.

1. No tubo que ficou sob a luz, houve produção maior de gás, em relação ao tubo que ficou no escuro.

3. A fotossíntese libera gás oxigênio. Para comprovar isso, é possível inserir um palito de fósforo em brasa no tubo de ensaio e verificar o aparecimento de uma chama. O fogo consome gás oxigênio, aumentando o tamanho da chama.

Na discussão dos resultados, cabe questionar os estudantes sobre a importância de utilizar dois frascos no experimento, expondo apenas um deles à luz. Eles devem concluir que essa montagem experimental permite se certificar de que o gás produzido é decorrente da fotossíntese, já que esse processo depende de luz. Ao solicitar que os estudantes exercitem a curiosidade e recorram à abordagem própria das Ciências, incluindo a investigação, a atividade contribui para o desenvolvimento da competência geral 2 . Os estudantes também devem analisar e explicar fenômenos relativos ao mundo natural, fazendo perguntas e buscando respostas, o que favorece o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

Tubo de ensaio cheio de água.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mais

• O ar está em todo lugar

Este livro traz sugestões de experimentos simples que podem ser realizados pelos estudantes, como a obtenção de gás carbônico. Avalie a possibilidade de realizar alguns dos experimentos em sala de aula para ajudar na compreensão dos conceitos estudados na Unidade.

• Uma aventura no ar

Este livro desenvolve principalmente os assuntos tratados nos tópicos iniciais da Unidade, como a composição e as propriedades do ar. Esse assunto é abordado de maneira lúdica e leve, o que auxilia o engajamento dos estudantes no tema. Pode ser feita uma leitura coletiva do livro, reservando alguns minutos ao final de cada aula para leitura de um trecho do livro.

• Mudanças climáticas e a sociedade

Este site pode ser explorado à medida que os assuntos da Unidade são apresentados aos estudantes. Nele, há também um quiz que pode ser proposto à turma ao final do estudo. Nesse caso, aproveite para checar se há dúvidas e desfazer equívocos.

• O futuro que queremos

O vídeo apresenta, entre outras coisas, uma animação explicativa sobre o efeito estufa. Assim, pode ser empregado como recurso auxiliar no estudo do assunto.

A animação ainda apresenta ações humanas que intensificam o aquecimento global e medidas que podem ser adotadas para combater esse problema.

MAIS

LIVROS

O ar está em todo lugar. Hwa Joong Kim. São Paulo: Callis, 2012.

O ar está presente em situações cotidianas que vão desde um saco de salgadinho a um arroto. O livro trata disso, mostrando de forma divertida como o ar está em praticamente todos os lugares.

Uma aventura no ar. Samuel Murgel Branco. São Paulo: Moderna, 2014.

O livro utiliza diversas ilustrações para contar, de maneira simples e bem-humorada, como é viver no “fundo de um oceano de ar”. Ao longo da história, o leitor descobre características da atmosfera e a importância dela para vários seres vivos.

SITE

Mudanças climáticas e a sociedade. Publicado por: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP.

Essa página reúne informações simples e completas sobre os fatores climáticos e meteorológicos, além de explicações sobre o aquecimento global e a crise climática. Ao final, é possível baixar um quiz sobre as informações abordadas no site

Disponível em: https://www.climaesociedade.iag.usp.br/#game.

VÍDEO

O futuro que queremos. Publicado por: INPEvideoseduc. Vídeo (7min44s).

Desenho animado que apresenta o aquecimento global e seus impactos e relaciona diversas possibilidades de enfrentar o problema para construir um futuro sustentável.

Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=dr5dueiANhI.

Acessos em: 30 jun. 2022.

PONTO CHECAGEM DE NÃO ESCREVA NO

Parabéns! Você chegou ao final da Unidade 4. Antes de seguir nos seus estudos, avalie seu domínio sobre alguns conceitos que foram apresentados.

1. Analise o procedimento retratado na imagem e responda.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Ponto de checagem

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

ATENÇÃO

Não

A vela é coberta com um copo. A chama se mantém acesa por alguns instantes e, então, se apaga.

a) Por que a vela continuou acesa por algum tempo e depois se apagou?

b) A composição do ar no interior do copo manteve-se inalterada? Explique.

Ver orientações no Manual do professor Ver orientações no Manual do professor.

2. Leia o trecho de uma notícia e responda.

Um engenheiro aposentado mantém uma planta viva dentro de um garrafão fechado há mais de 40 anos [...]. O vegetal, plantado dentro do recipiente em 1960, foi regado pela última vez em 1972 – mesmo ano em que uma rolha foi colocada na garrafa e nunca mais foi retirada [...].

2. a) Os gases oxigênio e carbônico que

APOSENTADO cria planta em garrafão fechado há mais de 40 anos. G1 São Paulo, 25 jan. 2013. Disponível em: https://g1.globo.com/natureza/ noticia/2013/01/aposentado-cria-planta-em-garrafao-fechado-ha-mais-de -40-anos.html. Acesso em: 30 jun. 2022.

estavam no interior da garrafa quando ela foi fechada foram consumidos rapidamente. A sobrevivência estendida da planta é possível por causa dos gases que ela libera na respiração e na fotossíntese. O gás oxigênio é liberado pelo processo de fotossíntese e consumido pela respiração.

a) Sabendo que a planta realiza respiração e, portanto, necessita de gás oxigênio, por que ela não morreu?

b) Como a planta obteve gás carbônico para realizar fotossíntese?

2. b) A respiração realizada pela planta produz o gás carbônico utilizado no processo de fotossíntese. Pode-se supor ainda que existam microrganismos aeróbios vivendo no substrato e que a respiração deles também contribua para esse processo.

Esta seção, as atividades que estão ao longo da Unidade e a seção Fim de papo têm a intenção de proporcionar oportunidades de avaliar o processo de ensino e de aprendizagem e, dessa forma, contribuir para que o professor possa direcionar e ajustar o seu plano de trabalho e garantir que os objetivos de aprendizagem propostos sejam atingidos. A proposta para que os estudantes avaliem seu domínio sobre os principais conceitos funciona como um parâmetro para que eles possam orientar seus estudos. Explique à turma que é o momento de rever o que aprenderam ao longo da Unidade e de avaliar como agiram durante o processo de ensino e de aprendizagem: quão bem eles consideram que aprenderam os conceitos apresentados e o quanto precisam revisá-los. Isso favorece os processos metacognitivos, levando os estudantes a refletir sobre o que aprenderam e a identificar a própria evolução.

1. A atividade contribui para o desenvolvimento da habilidade EF07CI12

a) A vela se manteve acesa enquanto consumia o gás oxigênio no interior do copo. Quando o oxigênio se esgotou, a vela apagou. Relembre os estudantes de que, para que a combustão ocorra, são necessários três fatores: calor, combustível e comburente. Neste caso, o comburente é representado pelo oxigênio, o combustível, pela parafina da vela, e o calor, pela chama do fósforo e do pavio da vela.

b) Não. A combustão consumiu gás oxigênio e liberou gás carbônico (e outras substâncias), alterando o ar no interior do copo.

realize este procedimento sem o acompanhamento de um adulto.

David Latimer com sua planta engarrafada.

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Aproveite para ressaltar que não existe um buraco propriamente dito na camada de ozônio. O que existe é uma região com menos gás ozônio, mais rarefeita. Como essa camada age como um escudo protetor à radiação ultravioleta, sua destruição afeta diretamente todos os seres vivos, pois a radiação prejudica o material genético dos organismos. Essas atividades cooperam para o desenvolvimento da habilidade EF07CI14

6 e 7. Aproveite para diferenciar efeito estufa e aquecimento global. Essas atividades cooperam para o desenvolvimento da habilidade EF07CI13

4. A camada de ozônio se forma na estratosfera. Ela absorve 98% da radiação ultravioleta que chega ao planeta, emitida pelo Sol. Isso é fundamental, pois a radiação ultravioleta é danosa para o material genético das células.

3. Construa um quadro para registrar as propriedades das diferentes camadas da atmosfera. Inclua o nome, as altitudes em que cada camada se inicia e termina, além de informações de temperatura e observações que considerar interessantes.

Nome Altitude do limite inferior* Altitude do limite superior* Temperatura Observações

Troposfera Superfície 12 km

Estratosfera 12 km 50 km

Mesosfera 50 km 80 km

Termosfera 80 km 500 km

Diminui com a altitude. É onde se encontra a maioria dos seres vivos.

Aumenta com a altitude. É onde se encontra a camada de ozônio.

Diminui com a altitude. É onde ocorrem os meteoros.

Aumenta com a altitude. É onde se encontra a ionosfera.

Exosfera 500 km Não definido. Diminui com a altitude.

É o limite entre a atmosfera e o espaço sideral.

*Calculada a partir da superfície da Terra.

4. Em qual região da atmosfera se localiza a camada de ozônio? Qual é a importância dessa camada para a vida na Terra?

5. a) Não. O que existe é uma região em que a concentração de ozônio é menor.

5. Observe a imagem ao lado. Depois, faça o que se pede.

a) A imagem mostra o buraco na camada de ozônio sobre a Antártica. Embora o termo buraco seja usado, existe, de fato, um buraco nessa camada? Explique.

b) O que causa o buraco na camada de ozônio?

5. b) Alguns gases liberados nas atividades humanas, como os CFCs, facilitam a conversão do gás ozônio em gás oxigênio e, portanto, são nocivos à camada de ozônio.

6. Leia a tirinha a seguir e responda.

6. a) Não, o efeito estufa é um fenômeno natural no planeta. Os problemas que preocupam Calvin são decorrentes do aquecimento global, que é a intensificação do efeito estufa em decorrência das ações humanas.

a) No primeiro quadrinho, Calvin aparece indignado com o efeito estufa. Esse fenômeno é um problema ambiental? Justifique sua resposta.

b) Segundo a mãe de Calvin, o menino toma atitudes para combater esse problema? Justifique sua resposta.

Não. Ela sugere que o menino se desloca muito de carro, o que contribui para o aquecimento global.

7. Que atividades humanas mais contribuem para o aquecimento global? Como elas o intensificam?

As atividades humanas que mais contribuem para o aquecimento global são o desmatamento, a queima de combustíveis fósseis, a pecuária e a produção industrial. Essas ações lançam gases de efeito estufa na atmosfera, promovendo o aquecimento global. No caso do desmatamento, as queimadas para “limpar” o terreno liberam grandes quantidades de CO2, e a redução da cobertura florestal diminui a captura de CO2 da atmosfera.

WATTERSON, Bill. Calvin and Hobbes. GoComics. [S. l.], 23 jul. 1987. Disponível em: https://www.gocomics.com/calvinandhobbes/1987/07/23. Acesso em: 9 ago. 2022.

Imagem de satélite da camada de ozônio na região da Antártica.

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Fim de papo

Aproveite esta seção para revisar o conteúdo estudado, avaliar a compreensão dos estudantes e permitir que eles avaliem seu progresso em relação aos objetivos da Unidade. Essa classificação pode ser feita pela criação de um quadro, como o mostrado abaixo. Verifique quais assuntos originaram mais dúvidas e avalie como retomá-los para esclarecê-las.

Questão central

Espera-se que os estudantes tenham adquirido mais informações sobre o ar, e que suas ideias iniciais tenham mudado, abrangendo agora mais conceitos e nuances. Peça aos estudantes que retomem a Questão central e redijam uma nova resposta a ela. Em seguida, solicite que comparem a resposta de agora com a primeira. Não há uma única resposta correta; as possibilidades são múltiplas. O intuito é favorecer os processos de metacognição, propiciando uma oportunidade para que os estudantes reflitam sobre a própria aprendizagem.

QUESTÃO

CENTRAL

27/08/22 17:02

Eu consigo...

... explicar a importância da camada de ozônio e as consequências da sua destruição.

... relacionar o aquecimento global com a intensificação do efeito estufa, apontando quais atividades humanas têm agravado a crise climática.

... refletir sobre ações que ajudam a manter a saúde da atmosfera e minimizar o aquecimento global.

Para complementar o fechamento da Unidade, pode ser proposta a produção coletiva de um material que simbolize o que foi estudado, segundo o entendimento dos estudantes. Pode ser um texto escrito com a colaboração de todos, uma pintura, um vídeo, uma escultura etc. – contribuindo para o desenvolvimento da competência geral 4. Realizando esse trabalho ao final de todas as Unidades, será possível acumular os materiais produzidos e criar uma exposição para a turma no final do ano letivo. Essa atividade propicia um momento de reflexão sobre o que foi estudado, no qual os estudantes podem falar sobre a importância dos assuntos abordados, as dificuldades que tiveram, entre outros fatores. Com isso, é propiciado o desenvolvimento da competência geral 9.

123

MARCOS GUILHERME

123

BNCC

Competências:

Gerais: 1, 2, 4, 5, 7 e 9

Ciências da Natureza: 1, 2, 3, 6 e 7

Habilidades:

EF07CI15, EF07CI16

INTRODUÇÃO

Esta Unidade se dedica ao estudo introdutório de Geologia. Inicialmente, são retomadas informações sobre a estrutura interna da Terra (abordadas no 6 o ano), com foco nas características dela e nas formas como ela é estudada. São apresentadas informações sobre a dinâmica das camadas internas, com foco nas correntes de convecção que acontecem no manto. A teoria da deriva continental é apresentada e seus aspectos históricos são discutidos e, em seguida, discute-se como a tectônica de placas explica as características do relevo terrestre e do contorno dos continentes, bem como fenômenos naturais, como terremotos e vulcanismo. Esses dois últimos são analisados em detalhe e contextualizados com a realidade brasileira.

OBJETIVOS

• Desenvolver noções básicas sobre as dinâmicas da estrutura interna da Terra.

• Conhecer o desenvolvimento e as ideias centrais da teoria da deriva continental e, posteriormente, da tectônica de placas.

• Compreender as causas de fenômenos naturais como vulcanismos, terremotos e tsunamis

• Justificar o contorno dos continentes com base na teoria da tectônica de placas.

UNIDADE

5

QUESTÃO CENTRAL

Por que há vulcões e terremotos?

Anote suas ideias no caderno. Elas serão recuperadas ao final da Unidade.

Ver orientações no Manual do professor.

1. O vulcão expele lava e fumaça, provenientes do interior da Terra.

2. Não ocorrem, pois no Brasil não há vulcões ativos.

3. Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes respondam que ambos os eventos geológicos resultam do movimento de placas litosféricas.

DINÂMICAS DA CROSTA TERRESTRE

Erupção do vulcão Colima. Colima, México, 2017. Os materiais expelidos têm carga elétrica e provocam tempestades de raios.

JUSTIFICATIVAS DOS OBJETIVOS

Embora o território brasileiro não esteja atualmente sujeito a alguns fenômenos naturais, como terremotos de grande intensidade e vulcanismo, é importante conhecer as causas desses fenômenos porque isso contribui para

conhecer o mundo natural e as características do planeta que habitamos, além de possibilitar compreender aspectos da formação do relevo que nos cerca e do formato dos continentes. Para tanto, é necessário conhecer características da dinâmica interna do planeta e associá-las à teoria da tectônica de placas.

Questão central

A Questão central é uma pergunta abrangente que convida os estudantes a interpretá-la e respondê-la livremente. Avalie como eles utilizam seus conhecimentos prévios nesse momento. Essa pergunta pode ser retomada ao longo da Unidade, especialmente nos momentos em que o tópico estudado se relacionar diretamente à questão. Os quadros Notificação podem auxiliar

1. Que materiais este vulcão está expelindo? De onde eles vêm?

2. Ocorrem erupções vulcânicas no Brasil? Por quê?

3. Você acha que vulcões e terremotos têm alguma relação entre si?

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Abertura da Unidade

Erupções são fenômenos que chamam a atenção pela grandiosidade, além de serem potencialmente perigosos para populações que habitam o entorno dos vulcões. Solicite aos estudantes que descrevam a imagem, usando as questões propostas como um roteiro para expandir a interpretação dela. Verifique se os estudantes reconhecem que a lava e a fumaça são expelidas pelo vulcão e questione de onde eles acham que vêm esses materiais. Explique de maneira simplificada que a fumaça liberada em uma erupção carrega muitas partículas carregadas eletricamente, o que pode ocasionar tempestades de raios, como os que aparecem na imagem. Comente que os relâmpagos que ocorrem durante uma chuva forte, por exemplo, também se formam a partir de partículas eletricamente carregadas, presentes nas nuvens.

Para início de conversa

125

nessas retomadas. Essa dinâmica possibilita concatenar outras questões ou comentários e, assim, mobilizar os saberes prévios dos estudantes. Com base neles, pode-se fazer uma breve avaliação diagnóstica que contribuirá para o planejamento das aulas subsequentes. Oriente os estudantes a escreverem, individualmente, sua resposta para a Questão central, deixando claro que ela será retomada ao final do estudo.

Use as atividades para orientar a leitura da imagem e expandi-la, com intuito de fazer os estudantes manifestarem seus conhecimentos prévios sobre o assunto. Neste momento, portanto, não é esperado que os estudantes apresentem respostas corretas. O assunto da questão 2 é aprofundado no tema 2 da seção Mergulho no tema. Avalie a participação deles para identificar eventuais concepções incorretas que possam ser retomadas e ajustadas ao longo da Unidade.

SERGIO

VELASCO

GARCIA/AFP/GETTY IMAGES

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Estrutura da Terra

Para compreender fenômenos naturais como terremotos e vulcanismo, é necessário ter noções da estrutura interna da Terra. Esse assunto é introduzido no 6 o ano, para o desenvolvimento da habilidade EF06CI11. Deve ser retomado e aprofundado neste momento, estabelecendo pré-requisitos para o pleno desenvolvimento das habilidades EF07CI15 e EF07CI16 Essa retomada pode ter como suporte a leitura da imagem que mostra as camadas internas do planeta.

Peça aos estudantes que descrevam a imagem e avalie se eles a relacionam com a composição do planeta. Destaque que vivemos sobre a crosta, a camada mais externa e rígida, onde ocorrem fenômenos como terremotos e vulcanismo. Ressalte que o desenvolvimento desse modelo só foi possível por causa da contribuição de vários cientistas ao redor do mundo e ao longo de décadas.

Relembre os estudantes de que, nas camadas internas da Terra, as temperaturas são elevadíssimas. De forma simplificada, cabe explicar que esse calor é proveniente da intensa pressão promovida pela compressão da matéria, bem como da presença de elementos radioativos na matéria que constitui o planeta.

Os corpos que constituem o Universo, incluindo o Sistema Solar, desde os asteroides até os planetas, foram formados a partir de uma nuvem de gás e poeira, depois de uma grande explosão (teoria do Big Bang). O impacto dos fragmentos em agregação liberou calor, elevando a temperatura dos corpos celestes formados. Somado a isso, há

ESTRUTURA DA TERRA

Documentos antigos indicam que as ideias e explicações sobre o interior do planeta tinham cunho religioso e místico. Somente a partir do século XVIII, com o surgimento da ciência moderna, dados empíricos começaram a ser considerados.

A Geologia – ramo da ciência que estuda a origem, a história, a vida e a estrutura da Terra – progrediu muito nos últimos tempos. Entre 1906 e 1936, o modelo da estrutura da Terra foi estabelecido, contando com o trabalho do geólogo britânico Richard Oldham (1858-1936) e de sismólogos (cientistas especializados no estudo dos tremores de terra), como o croata Andrija Mohorovicic (1857-1936) e a dinamarquesa Inge Lehmann (1888-1993), dentre outros cientistas.

De acordo com esse modelo, o planeta Terra é formado por crosta, manto e núcleo Cada uma dessas camadas tem composição e dinâmica diferentes.

Manto

Camada logo abaixo da crosta.

Crosta

Camada mais externa, sobre a qual vivemos.

Composição: rochas e minerais em estado sólido.

Profundidade: 7 km no leito dos oceanos e 70 km nas cadeias de montanhas.

Camada mais interna do planeta.

Núcleo interno Núcleo externo

Composição: material rochoso em estado sólido e, em algumas regiões, por conta da alta temperatura, material rochoso pastoso (magma).

Profundidade: 2 900 km.

Composição: metais, como ferro e níquel, em estado líquido (núcleo externo) ou em estado sólido (núcleo interno).

Profundidade: inicia-se em 2 900 km e vai até 6 400 km (centro do planeta).

Elaborado com base em: TEIXEIRA, Wilson et al. (org.). Decifrando a Terra. 2. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2007. p. 51. Representação do planeta Terra em camadas, evidenciando a crosta, o manto e o núcleo.

Muitos estudos sobre a composição da Terra já foram feitos, incluindo escavações na crosta terrestre. A escavação mais profunda já realizada foi feita na Rússia e alcançou pouco mais de 12 km de profundidade, um valor insignificante para um planeta que tem cerca de 6 400 km de raio. Então, como os cientistas sabem como é o interior do planeta, visto que obter informações por métodos diretos é muito difícil?

Muitas informações foram obtidas por métodos indiretos, como o estudo da propagação dos terremotos, análises do material extravasado de erupções vulcânicas, medições do campo magnético da Terra e meteoritos. Muitos meteoritos, por exemplo, foram formados na mesma época que o nosso planeta, e eles são estudados para revelar a composição da Terra.

átomos radioativos que formam a matéria-prima original de planetas e outros astros. A energia de decaimento radioativo desses átomos também se transforma em calor. Como o núcleo do nosso planeta é formado principalmente por ferro e níquel, esse calor é mantido.

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Ao tratar da evolução do conhecimento geológico, destaque o caráter provisório, cultural

e histórico da Ciência, auxiliando na compreensão das Ciências da Natureza como empreendimento humano e do conhecimento científico como em constante evolução. Esse trabalho alinha-se ao desenvolvimento da competência geral 1 e da competência específica 1 de Ciências da Natureza

LUIS MOURA

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Quando um terremoto se origina em um ponto da Terra, as ondas sísmicas se propagam em todas as direções. A velocidade com que elas viajam varia de acordo com certas características do material que elas atravessam. Ao analisar o tempo que essas ondas levam para chegar em diferentes locais do planeta, os cientistas conseguem obter informações sobre as camadas internas da Terra. O equipamento usado para registrar ondas sísmicas é o sismógrafo

PALAVRA-CHAVE

Ondas sísmicas são vibrações que se propagam pela estrutura da Terra. Elas geralmente são formadas como consequência de terremotos, mas também podem ser produzidas por explosões ou impactos de asteroides, por exemplo. Essas ondas são classificadas em primárias (ondas P) e secundárias (ondas S).

NOTIFICAÇÃO

A estrutura da Terra pode ser dividida em três camadas com características diferentes. Ela é estudada com base na análise de ondas sísmicas, meteoritos, erupções vulcânicas e outros.

Auxilie os estudantes na leitura da imagem que representa a propagação de ondas sísmicas no interior do planeta. Destaque o terremoto como ponto de origem das vibrações e esclareça que as ondas sísmicas se propagam pela superfície e também pelo interior do planeta. Ressalte que as ondas secundárias (ondas S) se propagam pela crosta e pelo manto, mas não atravessam o núcleo. Os pesquisadores conseguem estimar o tamanho e algumas propriedades das camadas internas da Terra com base na propagação das ondas P e S.

SELMA CAPARROZ

Elaborado com base em: AUYEUNG, Christopher; GUERIN, Laura. 6.1 Inside Earth. CK-12 Foundation Palo Alto, 27 jun. 2017. Disponível em: https://www.ck12.org/book/ck-12-earth-sciencefor-middle-school/section/6.1/. Acesso em: 2 jul. 2022.

Representação do planeta Terra em corte, evidenciando a propagação de ondas sísmicas. As setas marrons indicam ondas P e S, as setas verdes representam ondas P. Repare que a propagação das ondas pelo interior do planeta é influenciada pela composição das camadas.

ATIVIDADES

NÃO

1. Os ambientes da Terra são modificados apenas pelas ações humanas? Justifique sua resposta.

Espera-se que os estudantes respondam que não, uma vez que fenômenos naturais, como terremotos e vulcanismos, podem modificar drasticamente as paisagens.

2. Considerando a Terra como um todo, a crosta terrestre é uma camada fina ou espessa? Explique.

3. Quais são os métodos indiretos usados pelos cientistas para estudar o interior da Terra?

Não. Se o terremoto tivesse ocorrido próximo a ela, a cientista teria detectado ondas P e ondas S.

A exploração de minas e a análise de material de erupções vulcânicas permitem fazer inferências sobre a temperatura e a constituição do interior da Terra.

Se julgar oportuno, proponha neste momento aos estudantes a leitura do livro Viagem ao centro da Terra, sugerido na seção Mais. Pergunte se seria possível a alguém chegar ao centro do planeta e fazer a expedição retratada no livro. Espera-se que os estudantes reconheçam que esse feito é impossível. Explique que não há tecnologia capaz de suportar as altas temperaturas e pressões do interior da Terra. A perfuração mais profunda já realizada alcançou apenas 12 km de profundidade.

Atividades

127

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É interessante que os estudantes saibam que muitas informações sobre o interior do planeta foram obtidas por métodos indiretos. A análise das ondas sísmicas, registradas na superfície, permite conhecer as características físicas e químicas das regiões percorridas por

elas. Isso porque a direção de propagação das ondas muda ao passar de um meio para outro. Conhecer aspectos do trabalho científico favorece o desenvolvimento da competência geral 2 e da competência específica 2 de Ciências da Natureza

Utilize as atividades deste bloco para avaliar a compreensão dos estudantes acerca dos conceitos desenvolvidos nesta página e na anterior. Compreender que fenômenos naturais são capazes de modificar a Terra e identificar as camadas internas do planeta, reconhecendo alguns dos métodos utilizados no estudo delas, são importantes pré-requisitos para o desenvolvimento do restante da Unidade.

Zona de sombra (sem ondas sísmicas)

Núcleo interno Núcleo externo

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

3. Estudo da propagação dos terremotos, análise de meteoritos e do material extravasado de erupções vulcânicas, medições do campo magnético da Terra.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

A Terra é dinâmica

Auxilie os estudantes na leitura do mapa-múndi de Urbano Monte e, se possível, forneça um globo terrestre ou um mapa-múndi atuais para comparação. Destaque que os modelos atuais são mais precisos, em decorrência do desenvolvimento tecnológico e do conhecimento científico, o que possibilitou obter informações mais detalhadas sobre a superfície do planeta e o contorno dos continentes.

Com auxílio de um mapa-múndi, chame a atenção para a semelhança entre o contorno da costa leste da América do Sul e o da costa oeste da África e questione se os estudantes acreditam que isso é mera coincidência ou se há outra explicação para o fato. Solicite que apresentem argumentos para sustentar essas hipóteses, incentivando-os a desenvolver a argumentação.

A TERRA É DINÂMICA

Se a Terra tivesse sido fotografada do espaço a cada mil anos desde o início da sua formação, observaríamos a superfície do planeta em constante mudança, com os continentes se deslocando, colidindo e se fragmentando, cadeias montanhosas se elevando e sendo destruídas e mares avançando e recuando dos continentes. Mas isso é só uma ideia e claro que não foi feito, visto que a humanidade surgiu muito tempo depois da formação do planeta. Porém, desde as primeiras civilizações, a vontade de conhecer mais o planeta toma conta do imaginário de muitas pessoas.

Já em 1620, o filósofo inglês Francis Bacon (1561-1626), observando os primeiros mapas dos continentes, percebeu que o contorno da costa leste da América do Sul e o da costa oeste da África pareciam se encaixar, como peças de um quebra-cabeça, e sugeriu que esses continentes estivessem unidos no passado. Ao longo da história, essa ideia foi retomada diversas vezes, e abandonada outras tantas, por falta de argumentos científicos.

O que causa os movimentos?

O calor do Sol influencia inúmeros fenômenos que acontecem na superfície do planeta, como a formação das chuvas, o desenvolvimento das plantas e os ventos. Porém seus efeitos sobre a temperatura são desprezíveis a poucos metros de profundidade. Assim, os cientistas deduziram que o aumento da temperatura observado ao descer no interior de uma mina, por exemplo, era decorrente do calor interno do planeta. Medições feitas no interior de minas e túneis subterrâneos indicam que a temperatura aumenta com a profundidade: a cada 30 metros, há aumento médio de cerca de 1 °C.

Esse calor do interior do planeta é transferido, principalmente, por condução e convecção. A condução é um processo mais lento, no qual a transferência de calor ocorre de uma partícula que compõe o material para as partículas vizinhas. A convecção é um processo mais rápido, pelo qual se formam correntes circulares – correntes de convecção –, em decorrência da diferença de densidade entre o fluido mais quente e o mais frio.

PARA

O PROFESSOR

• Matéria: Por que o interior da Terra é quente? Publicado por: Tilt UOL. Disponível em: https:// www.uol.com.br/tilt/ultimasnoticias/redacao/2015/06/23/ clique-ciencia-por-que-o-interiorda-terra-e-quente.htm. Acesso em: 8 ago. 2022. Reportagem breve e didática apresentando o consenso científico atual sobre os motivos que explicam as elevadas temperaturas no interior do planeta.

FORMAÇÃO CONTINUADA

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A estrutura dinâmica da Terra [...]

O calor existente no interior da Terra governa os processos dinâmicos que ocorrem na superfície. Sabemos hoje que ao longo do tempo geológico supercontinentes se formaram e depois foram fragmentados e esse processo continuará enquanto houver

calor. Mesmo para quem não é especialista no assunto, chama a atenção a grande similaridade entre os contornos do leste da América do Sul e do oeste africano, cuja separação iniciou-se há cerca de 145 milhões de anos. Os fenômenos naturais associados à dinâmica interna da Terra são temidos devido ao grande poder de

Mapa-múndi feito em 1587 pelo italiano Urbano Monte (1544-1613).

As correntes de convecção estão presentes no nosso cotidiano. Podemos percebê-las durante o cozimento do feijão, por exemplo: a água no fundo da panela (mais próximo à fonte de calor) se aquece e sobe. Ao chegar à superfície, o líquido se resfria e desce novamente. Esse fenômeno será estudado em detalhes na Unidade 7.

As correntes de convecção também ocorrem no manto terrestre, fazendo que o material no interior do planeta esteja em constante movimento. A Terra é um planeta dinâmico, em contínua transformação, resultado de processos tanto da crosta como do manto.

Convecção

Elaborado com base em:

Editora Nacional, 2007. p. 53. Representação do processo de transmissão de calor por convecção em uma panela de feijão e no interior da Terra.

ATIVIDADES

1. Agrupe as informações a seguir de acordo com a camada da Terra a que cada uma se refere.

Núcleo: itens a, f; manto: itens e, g; crosta terrestre: itens b, c, d

a) Camada mais interna da Terra.

b) Composta principalmente de rochas e metais no estado sólido.

c) Camada mais externa da Terra.

d) Camada na qual pisamos e construímos nossas casas.

e) Composta principalmente de rochas no estado sólido e rochas derretidas.

f) Composta principalmente de metais, como níquel e ferro.

g) Camada intermediária.

2. Ao longo da história, o ser humano aprendeu a extrair e a usar diversos recursos naturais. Muitos minérios são extraídos de minas subterrâneas, e um dos cuidados para possibilitar o trabalho dos mineradores é manter esses ambientes refrigerados. Explique a necessidade desse cuidado.

A temperatura aumenta com a profundidade: a cada 30 metros há o aumento de 1 °C. Logo, dependendo da profundidade da mina, a temperatura em seu interior pode ser muito alta e a refrigeração é necessária para possibilitar a permanência dos trabalhadores nesses locais.

devastação. Entretanto, o homem aprendeu a usar essa energia em seu próprio benefício, já que os materiais expelidos pelos vulcões tornam o solo muito produtivo para a agricultura e fontes termais são utilizadas para a geração de energia. Além disso, grande parte das jazidas minerais, incluindo cobre, ouro e prata, como

também o petróleo, encontra-se fortemente associada aos processos que ocorrem nas bordas das placas litosféricas.

MARQUES, Leila Soares. O interior da Terra. Revista USP, São Paulo, n. 71, p. 20-29, set./nov. 2006. p. 29. Disponível em: https:// www.revistas.usp.br/revusp/article/download/ 13547/15365. Acesso em: 8 ago. 2022.

Ao tratar das causas envolvidas nos movimentos da crosta, certifique-se de que os estudantes compreenderam o que são correntes de convecção. Conhecimentos sobre as formas de propagação de calor são necessários ao desenvolvimento da habilidade EF07CI03. Neste momento, o assunto é tratado com brevidade; o estudo detalhado do tema é proposto na Unidade 7. Explore o exemplo da panela de feijão (ou de sopa, ou outro alimento cozido), em que é possível notar os movimentos ascendentes e descendentes contínuos dos grãos. Destaque que esse movimento no manto é responsável pela configuração atual dos continentes.

Atividades

As atividades deste bloco retomam conceitos importantes que foram abordados aqui, bem como noções que os estudantes devem trazer do 6 o ano. Diferenciar as propriedades das camadas internas da Terra e reconhecer o aumento de temperatura em direção ao núcleo do planeta são conhecimentos que serão mobilizados nas explicações sobre a tectônica de placas. Caso os estudantes apresentem dificuldade nesses conceitos, considere utilizar os conteúdos do livro de 6 o ano no qual a estrutura interna da Terra é descrita.

externo

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

TEIXEIRA, Wilson et al. (org.). Decifrando a Terra. 2. ed. São Paulo: Companhia

Os materiais no interior da Terra estão em constante movimento, por causa das correntes de convecção.

SELMA CAPARROZ

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

A deriva continental

O conteúdo desta e da próxima dupla de páginas auxilia os estudantes a justificar o formato das costas brasileira e africana com base no conhecimento científico atual e, portanto, ajuda a desenvolver a habilidade EF07CI16 É importante que os estudantes saibam que não foi Wegener o primeiro a perceber o encaixe entre a costa leste da América do Sul e o oeste da África. Ele foi o primeiro a propor uma explicação para esse fato, sustentada por diversas evidências. Embora ele tenha baseado suas ideias em evidências, a grande lacuna na teoria da deriva continental proposta por ele reside no fato de não ter conseguido explicar como o movimento dos continentes acontecia. Por isso, suas ideias não foram aceitas pela sociedade científica da época. Wegener não conseguiu explicar qual era a força que havia levado os continentes a se separar. Explorar esse aspecto histórico do desenvolvimento do conhecimento científico reforça o trabalho com a competência geral 1 e a competência específica 1 de Ciências da Natureza

Certifique-se de que os estudantes entendem a presença de fósseis de animais e de plantas da mesma espécie e época em diferentes continentes como evidência de que antigamente existia uma única e grande massa continental. Se a configuração dos continentes fosse parecida com a atual, a presença de fósseis semelhantes em lugares tão distantes não seria possível, pois esses seres dificilmente seriam capazes de transpor oceanos.

A deriva continental

No início do século XX, Alfred Wegener (1880-1930), meteorologista alemão, instigado pela observação do encaixe entre a costa da América do Sul e a da África, tentou explicar as coincidências geológicas entre esses continentes. Wegener supôs que todos os continentes poderiam formar um grande bloco único no passado, que ele denominou Pangeia (do latim pan, todo; gea, terra), cercado por um grande oceano chamado Pantalassa. Ele apoiou suas ideias em evidências, como a existência de fósseis e grupos de vegetação semelhantes em áreas separadas por oceanos inteiros e a constituição geológica semelhante entre continentes diferentes.

Distribuição de fósseis pelo supercontinente

Esquema da distribuição de fósseis pelo supercontinente, com a indicação de onde são encontrados atualmente.

Em 1915, Wegener publicou suas ideias no livro A origem dos continentes e oceanos. Segundo ele, posteriormente, a Pangeia teria se fragmentado, dando origem aos diversos continentes e oceanos atuais. Surgia, assim, a teoria da deriva continental, de acordo com a qual os continentes se movimentam, uns se aproximando, outros se afastando.

Além do encaixe entre a costa da América do Sul e da África, os relevos dessas duas regiões se completam, o que é mais uma evidência de que esses continentes estiveram unidos no passado.

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PARA O PROFESSOR

• Matéria: Conheça o cientista alemão Alfred Wegener, pai da deriva continental. Publicado por: Superinteressante. Disponível em: https:// super.abril.com.br/ciencia/conheca-o-cientistaalemao-alfred-wegener-pai-da-deriva-continental/. Acesso em: 8 ago. 2022.

Texto que apresenta uma breve biografia de Alfred Wegener.

. 2. ed. São Paulo:

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

África

América do Sul

Antártica

Índia

Austrália

Madagascar Sri Lanka

Nova Zelândia

Flora de Glossopteris Legenda: Mesosaurus

1. b) Sua teoria não foi aceita porque ele não conseguiu explicar o que causava o movimento dos continentes.

SONIA VAZ SCIENCE SOURCE/FOTOARENA

Alfred Wegener, meteorologista alemão que participou de diversas expedições ao redor do mundo, buscando conhecer mais a Terra.

NOTIFICAÇÃO

Elaborado com base em: STANLEY, Steven M.; LUCZAJ, John A. Earth System History. 4. ed. Nova York: W. H. Freeman and Company, 2014. p. 188. Reprodução da página do livro A origem dos continentes e oceanos, no qual Wegener explica sua teoria sobre a dinâmica dos continentes.

Embora as ideias de Wegener estivessem apoiadas em evidências, ele não conseguiu explicar como os continentes se moviam. Então, sua teoria não foi aceita pela comunidade científica da época, que desconhecia as propriedades plásticas da crosta e do manto. Wegener faleceu em 1930, e sua teoria caiu no esquecimento por muitos anos.

NÃO

NO

Vale comentar que muitas teorias e ideias não são aceitas pela comunidade científica por causa de lacunas de informações e conhecimento. O conhecimento científico e o desenvolvimento tecnológico caminham juntos e um coopera para o avanço do outro. Por isso, somente depois de muitos anos, as ideias de Wegener puderam ser retomadas, permitindo que esse pesquisador recebesse o devido reconhecimento. Porém, isso aconteceu somente após o seu falecimento. Ou seja, ele morreu sem ter suas ideias aceitas pela comunidade científica.

1. a) Além dos contornos da costa da América do Sul e da África parecerem se encaixar, podemos citar: a existência de fósseis e grupos de vegetação semelhantes em áreas separadas por oceanos inteiros e a constituição geológica semelhante entre continentes diferentes.

1. Sobre a deriva continental, responda.

1. c) O termo deriva significa “movimento sem rumo” e se relaciona ao fato de os continentes se moverem, se aproximando ou se afastando uns dos outros.

a) Quais eram as evidências que Wegener usou para apoiar sua ideia?

b) Por que a teoria formulada por Wegener não foi aceita pela sociedade da época?

c) Busque no dicionário o significado da palavra deriva e explique a razão de a teoria de Wegener ser chamada teoria da deriva continental.

2. Imagine que você estivesse explicando Ciências para outra pessoa. Como justificaria o fato de o contorno da costa leste da América do Sul e o da costa oeste da África parecerem se encaixar, como peças de um quebra-cabeça?

Atividades

As atividades deste bloco contribuem para avaliar o desenvolvimento da habilidade EF07CI16

Caso apresentem dificuldade, detenha-se na leitura da ilustração baseada no livro A origem dos continentes e oceanos, no qual Wegener

explica sua teoria sobre a dinâmica dos continentes. Uma comparação didática possível é com um quebra-cabeças: os continentes (“peças”) estavam unidos (“encaixados”) em um passado remoto e, devido às dinâmicas da crosta terrestre, foram se afastando lentamente.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

A tectônica de placas

Para compreender a tectônica de placas, é importante que os estudantes reconheçam que a litosfera é dividida em grandes blocos, denominados placas litosféricas (ou placas tectônicas, segundo alguns autores). Essas placas englobam partes continentais e oceânicas da superfície, são rígidas, movimentam-se umas em relação às outras e possuem espessura variável. Ainda não há um consenso entre os cientistas sobre o número exato de placas que existem. Esse fato ressalta o papel dinâmico da Ciência, já que esse conhecimento ainda está sendo construído; com isso, estimula-se o desenvolvimento da competência geral 1 e da competência específica 1 de Ciências da Natureza. Placas maiores que se fragmentam originam placas menores e, em muitos casos, é difícil constatar se uma porção da superfície constitui uma placa litosférica isolada ou se é parte de uma placa maior. Nesta obra, optamos por representar apenas as principais placas.

Para avaliar a compreensão da movimentação de placas no mapa, proponha questões como: As américas e a África estão se aproximando ou se afastando? (Estão se afastando); A placa de Nazca e a placa Sul-Americana estão se aproximando ou se afastando? (Estão se aproximando).

É importante que os estudantes percebam que nem sempre o limite de um continente coincide com o limite de uma placa.

Explique que as correntes de convecção são apenas um dos fatores que cooperam para a movimentação das placas. O link sugerido na seção Para o estudante trata desse assunto.

A TECTÔNICA DE PLACAS

Com o desenvolvimento de sonares, foi possível conhecer o fundo dos oceanos e surgiram novas evidências de que os continentes realmente se moviam. Estudos comprovaram que a crosta terrestre e a parte superior do manto formam a litosfera, que não é contínua, mas composta de placas, as chamadas placas litosféricas (ou placas tectônicas). Na década de 1960, descobriu-se que essas placas se movimentam muito lentamente sobre a porção superior do manto, chamada astenosfera.

Sonares: equipamentos que emitem ondas sonoras e detectam quando elas são refletidas; possibilitam medir distâncias e analisar superfícies.

Atualmente, há consenso entre os cientistas de que a crosta terrestre é formada por cerca de 12 grandes placas litosféricas, mas há placas menores, e o número total de placas ainda não está definido. Essas placas se separam ou se chocam como resposta aos processos atuantes no interior do planeta. A corrente de convecção é um desses processos, como estudaremos a seguir.

Fonte: IBGE. Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro: IBGE, 2018. p. 12. Mapa da representação das placas litosféricas. Os continentes e os oceanos ficam sobre essas placas. Observe que as placas não correspondem aos limites dos continentes. As setas pretas indicam os movimentos das placas.

A porção do magma mais próxima ao núcleo da Terra se aquece mais, tornando-se menos denso e subindo em direção à superfície. Ao mesmo tempo, a porção do magma mais próxima à crosta terrestre é mais fria e densa e tem a tendência de descer para mais próximo do núcleo. Esse ciclo forma as correntes de convecção e se repete há bilhões de anos. As correntes de convecção, associadas a outros processos, causam o movimento das placas litosféricas e, como os continentes fazem parte delas, eles também se movimentam.

FORMAÇÃO CONTINUADA

• Texto: A formação dos continentes. Publicado por: IBGE. Disponível em: https://atlasescolar.ibge. gov.br/a-terra/formacao-dos-continentes. Acesso em: 8 ago. 2022.

Página com textos e animações didáticas sobre a dinâmica dos continentes, desde a Pangeia até os dias atuais.

O que move as placas litosféricas?

[...] o próprio processo de subducção que tem início quando a parte mais distante da cadeia meso-oceânica se rompe e começa a afundar (mergulhar) debaixo de outra placa menos densa. A partir daí, outros fatores poderiam entrar em ação em conjunto com as correntes de

Astenosfera Litosfera

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS Atividade

Em seguida, novas fragmentações aconteceram e, em alguns casos, ocorreram uniões de massas continentais, como a inclusão do território da Índia à Ásia. A teoria da tectônica de placas também explica a ocorrência de terremotos, vulcanismo e a formação do relevo.

Correntes de convecção no manto

Astenosfera

Correntes de convecção no manto

é o conjunto de princípios fundamentais de uma arte ou de uma ciência. Em Ciências, teoria é uma explicação para vários fatos relacionados. Por exemplo, a teoria da tectônica de placas explica o movimento dos continentes, a existência de fósseis semelhantes em continentes separados por oceanos e a geologia parecida

A sequência de imagens mostra, no início, os continentes unidos, formando Pangeia. Nas etapas seguintes, esse supercontinente fragmentou-se e os continentes se afastaram, até assumirem a posição atual. A separação do supercontinente em vários continentes menores foi possível pela movimentação das placas litosféricas, que se movem sobre o manto terrestre nas direções indicadas pelas setas, por ação, entre outros fatores, de fenômenos de convecção no magma terrestre. As imagens desta página podem ser empregadas como recurso auxiliar para ajudar os estudantes a superarem eventuais dificuldades, destacando como as correntes de convecção do manto influenciam a movimentação dos continentes.

Continente Crosta oceânica Vulcão ativo

O conhecimento científico está sempre em construção, e novas evidências e descobertas podem derrubar uma

Correntes de convecção no manto

superfície do planeta Terra ao longo de milhões de anos. Analise-a e explique as alterações representadas com base na teoria da tectônica de placas.

Elaborado com base em: IBGE. Atlas geográfico escolar Rio de Janeiro: IBGE, 2018. p. 12. Evolução da deriva continental ao longo de milhões de anos.

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convecção [...], como, por exemplo:

A – a placa tectônica poderia ser empurrada para os lados pela criação de nova litosfera nas cadeias meso-oceânicas.

B – por ter se resfriado ao se afastar da cadeia meso-oceânica, a porção da placa mais distante da cadeia também é a parte mais antiga, mais fria

e mais densa. Estas características tenderiam a puxar a litosfera descendente para o interior do manto em direção à astenosfera.

C – A placa litosférica também se torna mais espessa à medida que se afasta da cadeia meso-oceânica. Consequentemente no limite com a astenosfera fica inclinada. Mesmo

que esta inclinação seja muito baixa, o próprio peso da placa tectônica poderia induzir uma movimentação.

[...]

Continente

Astenosfera Litosfera

Correntes de convecção no manto

Correntes de convecção no manto

Continente Crosta oceânica

Continente

Crosta oceânica Mar Continente

Astenosfera

Astenosfera Litosfera

Astenosfera Litosfera

Correntes de convecção no manto

Continente Crosta oceânica

Vulcão ativo

Continente

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

1 3 2 4

133

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Os movimentos das placas litosféricas

Os principais movimentos relativos entre placas são apresentados por meio de esquemas, textos e exemplos. Dedique um tempo para a leitura dessas informações e, se julgar oportuno, realize com os estudantes o tema 1 da seção Mergulho no tema, na qual é proposta uma simulação desses movimentos. A simulação ajuda a compreender tanto as características de cada tipo de movimento quanto as consequências delas. Vale comentar que, embora haja atividade geológica intraplaca, as atividades mais intensas acontecem nos pontos de contato entre elas.

Para explorar um exemplo mais próximo, comente que a cordilheira dos Andes também é resultado do movimento de colisão (ou movimento convergente) entre placas – no caso, entre a placa Sul-Americana e a placa de Nazca. Se houver na turma estudantes provenientes de países andinos, peça que compartilhem com a turma as lembranças que têm dessa formação geológica, bem como a importância dela para a cultura e a economia do lugar de onde vieram. Promova um ambiente de respeito e acolhimento, valorizando a diversidade cultural que forma a população brasileira. Com isso, reforça-se o trabalho com a competência geral 9

Os movimentos das placas litosféricas

As placas litosféricas se movem continuamente, bem devagar, a uma velocidade média de cerca de 10 cm por ano. Por isso, em geral, não percebemos esse movimento.

Há três tipos de movimento relativo entre as placas: colisão, afastamento e deslizamento

Colisão: as placas se movem uma em direção à outra.

Cordilheira do Himalaia, no Nepal, formada pela colisão entre placas litosféricas.

Afastamento: as placas podem se afastar umas das outras.

Fenda oceânica no Parque Nacional Thingvellir, formada pelo afastamento entre placas litosféricas. Islândia, Selfoss, 2011.

Deslizamento: as placas podem deslizar, sem colidir ou se afastar.

Elaborado com base em: TEIXEIRA, Wilson São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2007. p. 87. Tipos de movimento relativo entre as placas litosféricas.

É nos limites entre as placas, ou seja, nos pontos de contato entre elas, que acontece intensa atividade geológica: vulcões ativos, terremotos, surgimento de cadeias montanhosas e falhas no terreno.

Falha de San Andreas, formada pelo deslizamento entre placas litosféricas. Estados Unidos, Califórnia, 2005.

NOTIFICAÇÃO

Existem três tipos de movimento relativo entre placas litosféricas.

A placa mais densa move-se para baixo da outra. Placa litosférica Astenosfera

Limite entre duas placas

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

VAMOS VERIFICAR

NÃO HÁ TERREMOTOS NO BRASIL?

Você provavelmente já ouviu falar que o Brasil é livre de problemas como vulcões e terremotos, fenômenos que causam enormes estragos ao redor do mundo, incluindo países vizinhos a nós.

Será que essa afirmação é verdadeira?

Nesta atividade, você e seu grupo vão investigar essa questão mais a fundo. Ao final, vocês vão criar um material de divulgação das informações coletadas.

Fonte: REDE SISMOGRÁFICA BRASILEIRA. Rio de Janeiro, [20--].

Site. Disponível em: http://rsbr.on.br/. Acesso em: 2 jul. 2022. Reprodução da página inicial do site da Rede Sismográfica Brasileira.

1. a) Os mapas apresentam dados sobre a rede de sismógrafos da RSBR. É possível acessar os dados registrados por cada sismógrafo.

1. b) Espera-se que os últimos boletins sismológicos revelem a ocorrência de sismos de baixa intensidade no território brasileiro, pois são eventos relativamente comuns.

1. A Rede Sismográfica Brasileira (RSBR) conta com uma ampla rede de sismógrafos espalhados pelo território nacional. Acessem o site da RSBR (disponível em: http://rsbr.on.br/; acesso em: 2 jul. 2022) para responder às questões a seguir.

a) Naveguem pelos mapas interativos. Que informações eles apresentam?

b) Acessem os últimos boletins sísmicos. Eles confirmam a ideia de que não há terremotos no Brasil?

2. A partir das informações coletadas no site da RSBR, o que vocês concluem sobre a ocorrência de terremotos no Brasil?

3. Elaborem um material para divulgar as informações que vocês pesquisaram, incluindo explicações para a existência ou ausência de terremotos no Brasil. Esse material deve ser voltado para a população em geral; pode ser feito no formato de cartaz, vídeo, podcast, campanha em redes sociais, entre outros.

• No dia combinado, compartilhem a campanha com a turma. Se possível, divulguem também para amigos e familiares. Ver orientações no Manual do professor

2. Espera-se que os estudantes concluam que ocorrem terremotos no Brasil, mas eles são de baixa intensidade e raramente são percebidos pelas pessoas ou causam estragos.

Atividades

As questões propostas favorecem a argumentação com base em dados e evidências, contribuindo com o desenvolvimento da competência geral 7

3. A partir das informações pesquisadas, os estudantes devem elaborar um material de divulgação para informar o público geral, esclarecendo que não é verdade que o Brasil é livre de terremotos – embora eles ocorram

quase sempre com baixa intensidade. Neste sentido, utilizar diferentes linguagens, bem como conhecimentos da linguagem científica para se expressar e partilhar informações contribui para o desenvolvimento da competência geral 5; quando feito com suporte de tecnologias digitais de informação e comunicação, é favorecido também o desenvolvimento da competência específica 6 de Ciências da Natureza

Vamos verificar

Não há terremotos no Brasil?

Para a realização desta atividade, é interessante que os estudantes tenham acesso à internet, preferencialmente no laboratório de informática da escola, se possível. Assim, é necessário planejamento com antecedência. Alternativamente, os estudantes podem acessar o site por meio de dispositivos móveis ou, em último caso, o professor pode imprimir as páginas solicitadas e disponibilizá-las para a turma.

Para esta atividade, a turma deve ser dividia em grupos. Solicite aos grupos que leiam o texto inicial da atividade e questione se eles já ouviram falar que não ocorrem terremotos no Brasil e se acham que isso é verdade. Se julgar oportuno, explore o conteúdo da dupla de páginas seguinte, nas quais são apresentados conceitos sobre terremotos. Pode ser interessante esclarecer o conceito de escala Richter (usada para medir a intensidade dos tremores) para ajudar os estudantes a qualificarem suas respostas. Esse conhecimento também será importante na interpretação das informações disponibilizadas no site da Rede Sismográfica Brasileira.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Terremotos

O conteúdo desta dupla de páginas e da próxima contribui diretamente para o desenvolvimento da habilidade EF07CI15 Embora as placas litosféricas continuem a se mover, nós não percebemos esse movimento porque estamos sobre uma das placas, ou seja, nós nos movemos junto com ela, e a velocidade é muito baixa, cerca de 10 cm/ano.

Para trabalhar esse tema, sugerimos selecionar algumas imagens que retratam a destruição causada por terremotos e vulcanismos e mostrar para os estudantes, datando e localizando cada uma delas, de modo que eles percebam que esses eventos naturais continuam acontecendo nos dias de hoje, em diversas partes do mundo. Explore com os estudantes o esquema que mostra o epicentro e o hipocentro de um terremoto. Ressalte que terremotos podem ocorrer quando duas placas se chocam ou quando uma desliza em relação à outra, nunca entre placas que se afastam. No movimento entre as placas, as tensões compressivas e/ou tracionais vão se acumulando em vários pontos da placa, principalmente próximo de suas bordas. Quando o limite da resistência das rochas é ultrapassado, ocorre uma ruptura. Essa ruptura gera vibrações (ondas) em todas as direções. Recorde que muito do que se sabe sobre a estrutura interna da Terra e também sobre a forma e o limite das placas litosféricas é decorrente da análise da atividade sísmica do planeta, ou seja, dos terremotos.

FORMAÇÃO CONTINUADA

Sismicidade intraplaca

TERREMOTOS

Os terremotos são tremores abruptos e frequentemente intensos que ocorrem na superfície terrestre, no encontro entre placas litosféricas que colidem ou deslizam umas contra as outras. Nessas situações, criam-se tensões compressivas até romper a resistência das rochas e provocar uma ruptura. O movimento repentino entre os blocos de cada lado da ruptura gera vibrações (ondas sísmicas) que se propagam em todas as direções, provocando os terremotos. O ponto de ruptura inicial é chamado hipocentro. A projeção desse ponto na superfície é o epicentro, e o plano de rompimento é a falha geológica

SAIBA TAMBÉM

Escala Richter

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

Elaborado com base em: TEIXEIRA, Wilson et al. (org.). Decifrando a Terra. 2. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2007. p. 54. Representação da origem de um terremoto.

A intensidade dos terremotos é chamada magnitude e pode ser medida usando-se diferentes escalas. A mais usada e conhecida é a Richter, que é uma escala logarítmica, isto é, cada grau nessa escala representa uma intensidade dez vezes maior que o anterior. Assim, um terremoto de 6 graus na escala Richter é dez vezes mais forte que um terremoto de 5 graus e cem vezes mais forte que um de 4 graus, por exemplo.

Observe, no mapa a seguir, os principais pontos da Terra onde há terremotos.

Fonte: IBGE. Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro: IBGE, 2018. p. 13. Os pontos vermelhos e amarelos indicam os epicentros de terremotos. Geralmente, os terremotos acontecem nas regiões de colisão ou de deslizamento entre placas.

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No interior das placas também ocorrem sismos, chamados sismos intraplaca, como reflexos das tensões compressivas e extensivas nas bordas. Esse tipo de sismo normalmente ocorre em profundidades rasas, até 30/40 km,

com magnitudes baixas a moderadas, quando comparada à sismicidade nas bordas das placas. Entretanto, há registros de sismos altamente destrutivos no interior das placas, como os dois que devastaram New Madrid, no vale do rio Mississippi, nos Estados Unidos, no fim de 1811 e início

de 1812 [...], indicando que, apesar de remota, a possibilidade da ocorrência de fortes terremotos intraplaca não é nula. [...]

TEIXEIRA, W. et al Decifrando a Terra

2. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2009. p. 93.

Se o epicentro de um terremoto for no leito dos oceanos, pode haver um movimento anormal do mar, com o deslocamento de uma grande quantidade de água, formando ondas gigantes. Essas ondas, chamadas tsunamis, percorrem longas distâncias e podem causar mortes e grandes prejuízos em cidades litorâneas. Um dos sinais que precedem um tsunami é o recuo anormal do mar. Os tsunamis também podem ser causados por erupções vulcânicas no leito oceânico ou pelo impacto de meteoritos.

Terremotos ocorrem no encontro entre placas litosféricas que colidem ou deslizam umas contra as outras.

na seção Vamos verificar, são desse tipo.

Se julgar oportuno, comente que o comportamento de alguns animais sinaliza, com horas ou dias de antecedência, a ocorrência de terremotos. Caso os estudantes demonstrem interesse pelo tema, indique a leitura do texto sugerido na seção Para o estudante

Atividades

3. A proposta de empregar o pensamento computacional visa organizar o raciocínio empregado para execução da tarefa (criação do simulador), usando habilidades de abstração, reconhecimento de padrões e produção de algoritmo.

ATIVIDADES

está correta.

Vulcões e terremotos ocorrem com mais frequência nos limites entre as placas.

1. Identifique as afirmações incorretas e reescreva-as, fazendo as correções necessárias.

a) Terremotos podem ocorrer nos três tipos de movimento relativo entre placas: colisão, afastamento e deslizamento.

Terremotos podem ocorrer em dois tipos de movimento relativo entre placas: colisão e deslizamento.

b) Tsunamis podem se formar a partir da ocorrência de terremotos no leito oceânico.

c) Vulcões e terremotos ocorrem com mais frequência no centro das placas litosféricas.

2. Compare o mapa de áreas sísmicas da página anterior com o mapa de placas litosféricas da página 132. Que semelhanças você identifica? O que explica essas semelhanças?

3. Em grupo, imaginem que vocês devem criar um simulador de tsunamis que será usado para estudar as consequências desse fenômeno em áreas litorâneas. Para isso, vão aplicar o pensamento computacional, seguindo as instruções.

a) Identifiquem o que é e como se forma um tsunami

b) Reconheçam os padrões envolvidos na ocorrência de um tsunami

c) Como o simulador vai produzir tsunamis? Escrevam as etapas.

d) Criando ilustrações e textos, elaborem um algoritmo, isto é, uma sequência de etapas que o simulador deve realizar.

Ver orientações no Manual do professor

Por fim, compartilhem o trabalho com o restante da turma, na forma de um seminário.

2. As áreas de maior atividade sísmica coincidem com os limites entre as placas litosféricas. Isso se explica porque terremotos são o resultado dos encontros convergentes e de deslizamento entre as placas.

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PARA O ESTUDANTE

• Matéria: Alteração comportamental de animais sinaliza, dias antes, a ocorrência de terremotos . Publicado por: Agência Fapesp. Disponível em: https://agencia.fapesp. br/alteracao-comportamental-de-animais-sinalizadias-antes-a-ocorrencia-de-terremotos/21049/.

Acesso em: 9 ago. 2022. Cita como o comportamento de animais ajuda a prever terremotos.

Explore o mapa que mostra as áreas sísmicas da Terra, orientando os estudantes a perceber que os terremotos costumam ocorrer nas bordas das placas litosféricas. Ressalte, no entanto, que atividades sísmicas também podem acontecer na região intraplaca, embora esses eventos sejam menos frequentes. Os terremotos que ocorrem em território nacional, explorados

a) São ondas gigantes produzidas pela movimentação brusca da crosta oceânica ou pelo impacto de meteoritos.

b) Ocorre um recuo anômalo do mar, seguido pela onda gigante que inunda a terra.

c e d) Um exemplo de possibilidade: o simulador conta com um tanque de água, que simula o mar, e uma porção emersa, representando a faixa litorânea. O fundo do tanque (leito oceânico) pode ter partes móveis, capazes de movimentos bruscos. Pode haver também um mecanismo para simular o impacto de um meteorito. Etapas como essas devem ser representadas pelo texto e pelas ilustrações. Para estudar as consequências do tsunami, os estudantes podem propor formas de analisar o que ocorre na porção emersa (faixa litorânea). A criação do projeto e a apresentação na forma de seminário desenvolve competências relacionadas à comunicação e à disseminação de informações, em alinhamento com a competência geral 4 e a competência específica 6 de Ciências da Natureza

1. b) A afirmação

1. c)

Na imagem, tsunami ocorrido no Japão, Miyagi, 2011.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Vulcanismo

Auxilie os estudantes na interpretação das imagens desta dupla de páginas, procurando evidenciar a origem do magma. Retome o conceito de astenosfera, que corresponde a uma região que abrange a parte mais interna da crosta e a porção superior do manto. Explique que, quando a pressão do magma aumenta muito, ao encontrar um ponto mais frágil, ele consegue romper a crosta e o material extravasa, liberando a pressão.

É importante explorar com os estudantes o mapa da localização dos vulcões ativos e inativos. A atividade 2 da página 140 propõe que eles comparem a localização dos vulcões com as áreas sísmicas da Terra para que possam relacioná-las, cooperando para o desenvolvimento da habilidade EF07CI15

Se julgar oportuno, comente que há vulcões em outros planetas rochosos. Na seção Para o estudante é indicado um link com uma entrevista com a pesquisadora brasileira Rosaly Lopes, que pesquisa vulcões na Terra e em outros planetas.

VULCANISMO

Um vulcão pode ser definido como uma estrutura geológica formada a partir da abertura na crosta terrestre, pela qual extravasam magma do manto, gases e partículas quentes (como cinza vulcânica e poeira).

Os vulcões estão geralmente localizados nas bordas das placas, nas áreas onde elas se afastam ou colidem, como mostra o mapa a seguir.

Vulcões ativos e inativos

pontos vermelhos indicam vulcões ativos e inativos.

PARA O ESTUDANTE

138

• Podcast: Vulcanóloga brasileira e cientista da Nasa esclarece dúvidas sobre erupções. Publicado por: GZH. Disponível em: https://gauchazh.clicrbs. com.br/ambiente/noticia/2021/09/vulcanologa -brasileira-e-cientista-da-nasa-esclarece-duvidas-sobre -erupcoes-cktz21dnw00bd018gaelwmoog.html.

Acesso em: 25 ago. 2022. Entrevista com a vulcanóloga brasileira Rosaly Lopes, que estuda vulcões na Terra e em outros planetas.

Vulcão Etna em erupção. Itália, Sicília, 2022.

Fonte: IBGE. Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro: IBGE, 2018. p. 13. Os

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IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Elaborado com base em: TEIXEIRA, Wilson et al. (org.). Decifrando a Terra. 2. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2007. p. 101. A colisão pode ser entre duas placas oceânicas ( A ), entre as placas oceânica e continental (B) ou entre duas placas continentais (C ). Astenosfera é a camada logo abaixo da litosfera.

Depois de expelido pelo vulcão, o magma recebe o nome de lava. Ao se resfriar, a lava pode dar origem a rochas magmáticas (também chamadas ígneas). Com o tempo, as rochas magmáticas dão origem a solos férteis, ricos em nutrientes, ideais para o desenvolvimento das plantas. Por isso, ao longo da história, apesar do risco de erupções vulcânicas, várias cidades se desenvolveram próximo de vulcões.

Esclareça que, dependendo de onde se formam, os magmas podem ter diferentes composições, contando com uma parte líquida, composta de rocha fundida; uma parte sólida, correspondente a minerais já cristalizados e fragmentos de rocha; e uma parte gasosa, composta principalmente de vapor de água, CO2, CH4 e SO4, dissolvidos na parte líquida. Esses componentes ocorrem em proporções variáveis, dependendo das rochas que dão origem ao material. Quando o magma é extravasado, muitos dos gases são expelidos da mistura, restando na lava os componentes sólidos e líquidos do magma.

Nozes de pistache.

Quando os continentes formavam um único bloco, havia vulcões ativos desde onde hoje é a Amazônia até Santa Catarina. Atualmente, porém, há apenas vulcões inativos no país. Os principais estão no Rio de Janeiro, Amazônia e em alguns estados do Centro-Oeste e Sul. A cidade de Poços de Caldas, em Minas Gerais, por exemplo, desenvolveu-se em uma cratera de um vulcão. A presença de fontes termais na cidade evidencia isso. Se julgar oportuno, aprofunde esse assunto com auxílio do tema 2 da seção Mergulho no tema

Plantação de pistache na Itália, Bronte. Provavelmente, o solo vulcânico é responsável pela alta qualidade do pistache cultivado nessa região, que ganhou fama de melhor pistache do mundo.

Vulcões geralmente surgem no limite entre placas e expelem lava, gases e partículas quentes.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Formação do relevo

A movimentação das placas litosféricas é responsável pela formação de diferentes elementos do relevo. Nesse momento, podem ser retomadas as ilustrações e fotografias da página 134. Se quiser explorar esse tema de maneira mais aprofundada e interdisciplinar, convide o professor de Geografia para um trabalho conjunto. Poderão ser explorados os diferentes elementos do relevo e os eventos que levam à formação deles. Nesse trabalho, é interessante explorar exemplos nacionais, se possível conhecidos dos estudantes.

FORMAÇÃO DO RELEVO

Quando duas placas litosféricas se chocam, suas bordas podem ser comprimidas e erguidas, dando origem a cadeias montanhosas, também chamadas cordilheiras. A cordilheira dos Andes, por exemplo, teria se formado pelo choque das placas Sul-Americana e de Nazca. A placa de Nazca (mais densa) afundou em direção ao magma, enquanto a placa Sul-Americana (menos densa) sofreu deformações, originando as grandes cadeias de montanhas e os vulcões.

Atividades

1. Espera-se que os estudantes deduzam que ambas as cordilheiras se formaram em decorrência da colisão entre placas, aplicando o que já estudaram sobre o assunto ao longo da Unidade. Informações complementares podem ser obtidas por meio da pesquisa solicitada. A cordilheira do Himalaia se localiza no Sudeste Asiático, nos territórios da China

da formação da cordilheira dos Andes.

O deslizamento entre placas pode originar falhas no terreno, como a Falha de San Andreas, localizada no oeste dos Estados Unidos. O afastamento entre placas possibilita a deposição de magma entre as placas, que, com o resfriamento, forma nova crosta oceânica, como as cadeias meso-oceânicas. Erupções vulcânicas no fundo do oceano podem originar ilhas vulcânicas.

1. Com o auxílio de um mapa, localize as cordilheiras do Himalaia e dos Alpes. Depois, pesquise em livros ou na internet como essas cordilheiras foram formadas, considerando a tectônica de placas. Ver orientações no Material do professor

2. Em dupla, comparem os mapas que mostram as áreas sísmicas da Terra e a localização de vulcões ativos e inativos. Em seguida, respondam.

a) Que semelhanças vocês percebem nesses mapas?

b) Como essas semelhanças são explicadas?

Essas atividades geológicas são mais frequentes nos limites das placas tectônicas.

c) O Brasil se localiza sobre qual placa litosférica? Placa Sul-Americana.

d) O que explica a baixa ocorrência de terremotos e vulcões no Brasil?

O Brasil está relativamente afastado dos limites da placa Sul-Americana, em uma posição centralizada.

– incluindo o Tibete – Índia, Paquistão, Butão e Nepal. Essa cordilheira surgiu da colisão entre a placa Indiana e a placa Eurasiática. A placa Indiana é pressionada para baixo da placa Eurasiática, que é empurrada para cima e forma as montanhas do Himalaia (que continuam a aumentar cerca de 5 mm por ano, demonstrando que essas placas ainda estão se movendo). Os Alpes estão

localizados na porção centro-norte do continente europeu, nos territórios da França, Suíça, Itália, Áustria, Alemanha, Liechtenstein e Eslovênia. Essa cordilheira surgiu da colisão entre as placas Africana e Eurasiática. A placa Eurasiática foi empurrada para baixo da placa Africana e, desse choque, ergueram-se grandes massas rochosas que formaram a cadeia de montanhas dos Alpes.

Placa Sul-Americana

Placa de Nazca

Andes

Elaborado com base em: STANLEY, Steven M.; LUCZAJ, John A. Earth System History. 4. ed. Nova York: W. H. Freeman and Company, 2014. p. 212. Representação

2. a) A atividade sísmica e os vulcões localizam-se praticamente nas mesmas áreas.

ASSIM CIÊNCIA SE FAZ

PREVENDO ERUPÇÕES

[…]

2. Resposta pessoal. Aproveite a conversa para comentar que nem sempre o conhecimento científico possibilita fazer previsões exatas. Ressalte que decisões como evacuar ou não uma localidade, assim como outras medidas de segurança em caso de uma erupção, não podem ser de responsabilidade exclusiva de uma pessoa. Aos pesquisadores, cabe informar o poder público para que as decisões possam ser tomadas por representantes do povo.

Apesar de todos os danos e estragos que erupções vulcânicas podem causar – mesmo aquelas que não são fatais –, os cientistas ainda não conseguem prevê-las de maneira confiável. Embora tenham tido sucesso prevendo dezenas de erupções, eles não possuem um método padronizado. “O campo da vulcanologia está bem atrás de outros, como o da meteorologia, em termos de desenvolvimento de previsões”, diz David Pyle, vulcanólogo da Universidade de Oxford. Vulcões possuem comportamentos complicados e imprevisíveis – e, é claro, muito da sua atividade acontece sob o solo, o que os faz significantemente mais difíceis de se estudar e de desenvolver modelos do que, digamos, sistemas meteorológicos. “Hoje, [o] desafio real é que, no caso dos vulcões para os quais não há nenhuma observação anterior de erupções anteriores nem muito monitoramento em andamento, pode ser bastante difícil de antecipar o que acontecerá”, diz Pyle.

SNEED, Annie. Vulcanólogos procuram aperfeiçoar previsão de erupções. Scientific America Brasil, São Paulo, c2020. Disponível em: https://sciam.com.br/vulcanologos-procuram-aperfeicoar-previsao-de-erupcoes/. Acesso em: 2 jul. 2022

1. A previsão de erupções possibilita tomar medidas de segurança, como remover a população das proximidades e fechar estradas.

Reúna-se em círculo com toda a turma para discutir as questões a seguir.

1. Qual é a importância de se prever a erupção de vulcões?

2. Imagine que você seja um(a) cientista que estuda vulcões. Você constata que uma erupção pode ocorrer em breve, mas a probabilidade é muito baixa. Qual das atitudes a seguir melhor descreve o que você faria?

a) Você buscaria avisar o poder público e a população, mesmo correndo o risco de espalhar medo e gerar prejuízos à população por causa da evacuação da área.

b) Como a probabilidade de erupção é baixa, você não divulgaria essa informação a ninguém para evitar gerar incômodos à população.

Explique sua resposta e comente o que motiva sua escolha.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Assim se faz Ciência

Prevendo erupções

É interessante comentar como os avanços tecnológicos permitiram compreender melhor eventos como os terremotos –alguns equipamentos, inclusive, ajudam a monitorar esses eventos e alertar a população com a previsão antecipada, reduzindo o número de vítimas. Comente que no Japão, país em que os terremotos são muito frequentes, no caso de risco de tsunami, um alerta é emitido para avisar a população, para que as pessoas possam se preparar e, dentro do possível, buscar abrigo. Apesar disso, a precisão das previsões ainda é baixa, como destaca o texto.

Nesta atividade, assim como em todas as que envolvem leitura e interpretação, é recomendável ter um dicionário à disposição dos estudantes. Antes de pesquisar no dicionário, porém, incentive-os a tentar inferir o significado dos termos que desconhecem a partir do contexto em que se inserem. A interpretação do contexto pode mobilizar conceitos que foram desenvolvidos na Unidade, possibilitando o aprofundamento da compreensão da leitura. Esse trabalho, realizado de maneira sistemática, contribui para o desenvolvimento da capacidade de leitura inferencial, além de contribuir para o enriquecimento do vocabulário. Se julgar oportuno, em vez de trabalhar com a turma toda em um grande círculo, divida-a em grupos, incentivando os integrantes a cooperarem mutuamente para a interpretação do texto. Circule pela sala avaliando a participação dos estudantes, esclarecendo dúvidas e fazendo as orientações que julgar pertinentes.

Erupção do vulcão Taal. Filipinas, Batangas, 2020.

COLORS/STOCKIMO/ALAMY/FOTOARENA

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mergulho no tema

1. Os movimentos entre placas

Esta atividade ajuda os estudantes a compreender melhor as consequências da movimentação das placas litosféricas na formação do relevo. Dessa forma, ao analisar e compreender os movimentos das placas litosféricas, os estudantes são motivados a explicar os fenômenos e os processos relacionados ao mundo natural. Isso contribui para o desenvolvimento da competência geral 1 e da competência específica

3 de Ciências da Natureza

Se necessário, ajude-os na simulação. Durante a atividade, eles deverão notar a força que é aplicada sobre os cartões até que os efeitos sejam observados na superfície da massa de modelar. É esperado que os estudantes percebam que, quando o limite de pressão suportado pelos cartões é ultrapassado, ocorre a alteração na superfície da massa de modelar. Explique que na natureza acontece de maneira semelhante. As rochas suportam a pressão até um limite e, quando ele é ultrapassado, ocorre a ruptura, com consequente alteração no relevo ou ocorrência de terremotos. É importante que os estudantes reconheçam que o movimento das placas litosféricas, além de estar relacionado ao vulcanismo e aos abalos sísmicos, também é responsável pela formação de cordilheiras, ilhas vulcânicas e falhas geológicas.

TEMA MERGULHO NO

OS MOVIMENTOS ENTRE PLACAS

Simulação

Nesta atividade, você vai formar um trio para simular os movimentos entre as placas litosféricas e refletir sobre quais são as consequências desses movimentos para o relevo. Lembrem-se de que essas placas podem colidir, afastar-se ou deslizar umas em relação às outras.

Material

• 2 folhas de papel-cartão

• 1 pacote de massa de modelar (de diferentes cores)

• 1 lápis

• 1 tesoura com pontas arredondadas

Procedimento

1 Cada membro do trio vai representar um tipo de movimento entre as placas litosféricas.

2 Recortem seis retângulos de 10 cm x 15 cm com o papel-cartão. Vamos chamar cada retângulo de “cartão”.

3 Sobre uma mesa, coloquem dois cartões, lado a lado, mas deixem cerca de 1 centímetro de distância entre eles.

4 Peguem uma bola de massa de modelar (do tamanho aproximado de uma bolinha de pingue-pongue) e coloquem-na mais ou menos na região central dos cartões.

5 Pressionem a bola, de modo que se forme uma película circular sobre os cartões. Deixem a superfície da massa de modelar lisa.

6 O estudante que vai representar o movimento de colisão deve pressionar um cartão ao encontro do outro. Quando os dois cartões se tocarem, o estudante deve parar de empurrar. Observem o que acontece com a massa de modelar.

Representação do movimento de colisão entre placas litosféricas.

DOTTA2

7 Sobre a mesa, coloquem dois cartões lado a lado, bem próximos um do outro.

8 Peguem outra bola de massa de modelar e procedam da mesma maneira, pressionando-a sobre os cartões na região central. Deixem a superfície da massa de modelar bem lisa e desenhem linhas horizontais sobre ela com o lápis (fazendo pequenos vincos) ou coloquem tirinhas horizontais com massa de modelar de outra cor.

9 O estudante que vai representar o movimento de deslizamento deve pressionar os cartões em sentidos opostos (uma mão deve fazer força para a frente e outra para trás, deslizando os cartões). Observem o que acontece com a massa de modelar.

10 Sobre a mesa, coloquem os dois últimos cartões, lado a lado, próximos um do outro.

11 Repitam o procedimento de pressionar uma bola de massa de modelar na região central dos cartões.

12 O estudante que vai representar o movimento de afastamento entre as placas deve puxar cada cartão para um lado, afastando-os. Observem o que acontece com a massa de modelar.

1. É esperado que um cartão se desloque para baixo do outro, e a massa de modelar sofra uma deformação, elevando-se sobre um dos cartões. Essa simulação representa o choque convergente de placas litosféricas, que leva à formação de cadeias de montanha ou cordilheiras.

REFLEXÕES

Vincos: marcas que ficam em algo depois que se dobrou, ruga.

É recomendável ao professor testar as simulações propostas antes de propô-las aos estudantes, para que domine o fenômeno e antecipe eventuais dificuldades que os estudantes possam encontrar. Caso a abordagem da Geologia por meio de simulações desperte o interesse dos estudantes, considere realizar com eles a simulação de terremoto proposta no artigo indicado na seção Para o professor

Reflexões

Representação do movimento de deslizamento entre placas litosféricas.

2. No movimento de deslizamento entre os cartões, a massa de modelar deve ter sofrido uma ruptura ou ocasionado uma simples falha na sua estrutura no contato entre os cartões. Esse movimento simula o deslizamento entre as placas litosféricas, que não resulta em criação nem destruição de placas, mas gera uma falha entre elas.

Representação do movimento de afastamento entre placas litosféricas.

1. O que aconteceu com a superfície da massa de modelar quando foi simulada a colisão entre as placas? O que isso representa no processo real, ou seja, qual é a consequência desse movimento para o relevo?

2. Ao simular o deslizamento entre as placas, como ficou o aspecto da massa de modelar? O que isso representa no processo real?

Ver orientações no Manual do professor.

3. Descreva o aspecto da superfície da massa de modelar após a simulação do afastamento entre as placas. O que isso representa no processo real?

3. É esperado que, no afastamento dos cartões, tenha ocorrido a ruptura da massa de modelar em algum ponto dela. Esse movimento pode levar à erupção do magma do manto. A separação das placas continentais pode levar à formação de vulcões e terremotos, enquanto a separação das placas oceânicas pode provocar a expansão do fundo oceânico, uma vez que o magma extravasado é resfriado.

PARA O PROFESSOR

• Artigo: Elaboração de material didático para ensino sobre terremoto. Publicado por: Caderno de Geografia. Disponível em: http://periodicos. pucminas.br/index.php/geografia/article/view/ p.2318-2962.2017v27nesp2p248/12490. Acesso em: 9 ago. 2022.

Artigo que discute aspectos do ensino de Geografia Física e propõe uma atividade de simulação de terremotos com materiais de fácil obtenção.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

2. Vulcões na Amazônia

As atividades de leitura e interpretação, de maneira geral, oferecem diversas possibilidades de estratégia para execução. A turma pode ser dividida em grupos para leitura do texto, estimulando a cooperação mútua na compreensão dele. Considere a possibilidade de reunir em cada grupo estudantes com diferentes graus de proficiência de leitura, de modo a favorecer a cooperação entre eles para interpretação do texto. Após a leitura do texto, solicite aos estudantes que discutam as questões propostas e elaborem conjuntamente as respostas.

Além do trabalho dividindo a turma em grupos, como sugerido em unidades anteriores, é possível empregar o método de sala de aula invertida. Para isso, atribua a leitura do texto e a realização das atividades para serem feitas extraclasse. No dia combinado, reúna a turma para discutir o que eles compreenderam do texto e analisar as respostas elaboradas. É recomendável ter um dicionário à disposição dos estudantes. Antes de pesquisar no dicionário, incentive-os a inferir o significado dos termos que desconhecem a partir do contexto. A interpretação do contexto pode mobilizar conceitos que foram desenvolvidos ao longo da Unidade. Esse trabalho, realizado de maneira sistemática, contribui para o desenvolvimento da capacidade de leitura inferencial, além de contribuir para o enriquecimento do vocabulário.

VULCÕES NA AMAZÔNIA

Leitura e interpretação

Imagine um cenário desértico, inóspito, sem vida e cheio de vulcões ativos. É exatamente dessa forma que os cientistas acreditam que Amazônia era há cerca de 1,9 bilhão de anos.

Apesar de tão antigos, o primeiro de uma série de vulcões só foi identificado na região no início dos anos 2000. À época, os pesquisadores foram surpreendidos pelo estado de conservação e a antiguidade da estrutura encontrada.

“Na época em que encontramos o primeiro, nós achávamos que todos tinham por volta de 1,88 bilhão de anos. Hoje já estamos vendo vulcões de até 2 bilhões de anos”, diz o geólogo Caetano Juliani, professor do Instituto de Geociências da USP (Universidade de São Paulo).

Até agora, os cientistas ainda não sabem exatamente quantas estruturas existem na região localizada entre os rios Tapajós e Jamanxim, no Pará. Perto dali, na região do Xingu e também no Mato Grosso, foram encontradas outras estruturas, mas de períodos distintos.

“Na Amazônia, sabemos que as atividades vulcânicas eram muito explosivas. [...] caldeiras vulcânicas com 20 km de diâmetro, os materiais eram expelidos para a atmosfera com volumes absurdos.”

[afirma] Caetano Juliani, que estuda a região desde 1998.

[...]

Segundo o geólogo, os vulcões amazônicos, quando ativos, eram semelhantes ao que hoje são as estruturas do oeste dos Estados Unidos e da Sierra Madre Ocidental, no México. Também se sabe que o cenário da região era muito diferente da vegetação densa e da grande biodiversidade encontrada atualmente na Amazônia brasileira.

[...]

“A vegetação vem, na história da Terra, muito tempo depois, de uns 400 milhões para cá. Então, quando os vulcões da Amazônia estavam ativos, a atividade biológica era só bactérias, algas. Temos alguns indícios de que a região [...] se aproximava mais de um deserto do que de um terreno mais úmido e com rios. O clima era bem quente, tinha uma evaporação muito alta”, explica.

[...]

Se hoje podemos agradecer porque vivemos em uma calmaria geológica, saiba que o Brasil já viveu tempos de vulcões e terremotos. Na Amazônia, as atividades se encerraram há mais de um bilhão de anos, mas, ao sul do país, há registros de atividades mais “recentes”.

Entre o Mato Grosso do Sul e o Uruguai, as terras roxas de basalto são resquícios de um evento vulcânico que aconteceu há 130 milhões de anos. “Esse tipo de atividade não forma exatamente vulcões, mas é o que chamamos de vulcanismo fissural, semelhante ao que existe hoje na Islândia. Foi uma tentativa de quebra de uma placa, que começou onde hoje é a bacia do rio Paraná e extravasou um volume grande de magma”, diz o cientista. 144 D2-AV1-CIE-F2-2109-V7-U5-124-149-LA-G24.indd

Os vulcões mais “jovens” identificados em solo brasileiro ficam na região onde se situam as cidades de Poços de Caldas e Araxá, em Minas Gerais, local em que a estabilidade data 60 milhões de anos, quando as erupções cessaram.

O professor explica que a Terra vive ciclos geológicos e que, se hoje não temos vulcões nem sentimos os reflexos de grandes terremotos, é porque no futuro a nossa região pode se tornar novamente ambiente de eventos desse tipo.

“Hoje estamos em uma região bastante estável e demora umas centenas de milhões de anos para que algo volte a acontecer aqui no Brasil”, diz.

SOUZA, Marcelle. Amazônia brasileira esconde vulcões inativos de até 2 bilhões de anos. UOL, São Paulo, 6 out. 2017. Disponível em: https://www.uol.com.br/tilt/ultimas-noticias/redacao/2017/10/06/amazonia-brasileira-escondevulcoes-inativos-de-ate-2-bilhoes-anos.htm. Acesso em: 2 jul. 2022.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Reflexões

A atividade 1 exige dos estudantes capacidade de síntese para que identifiquem o assunto central do texto. Isso implica identificar, entre as informações apresentadas, aquelas mais importantes e as que apenas exemplificam ou dão suporte aos argumentos. As atividades 2 a 4 solicitam a retomada/localização de informações apresentadas no texto. Caso os estudantes apresentem dificuldade, promova uma leitura coletiva do texto e destaque na lousa palavras-chave que dão subsídios para compreender a ideia central do texto e responder às demais questões.

O Rio Tapajós já foi morada de vulcões em um passado remoto. Pará, 2017.

Mapa mostrando a localização do vulcão Amazonas, no estado do Pará.

REFLEXÕES

3. Entre o Mato Grosso do Sul e o Uruguai, as terras roxas de basalto são resquícios de um evento vulcânico que aconteceu há 130 milhões de anos. Os vulcões mais “jovens” identificados em solo brasileiro ficam na região onde se situam as cidades de Poços de Caldas e Araxá, em Minas Gerais.

1. Qual é a ideia central do texto?

2. Por que a intensa atividade vulcânica na Amazônia não prejudicou a formação da floresta?

1. O texto trata da existência de vulcões inativos na Amazônia brasileira, comentando a intensa atividade vulcânica no passado da região onde hoje é o Brasil. A vegetação surgiu na região muito tempo (cerca de 400 milhões de anos) após a atividade vulcânica cessar.

3. Além da Amazônia, que outras regiões do Brasil passaram por períodos de atividade vulcânica intensa?

4. Segundo o texto, é possível que o Brasil volte a registrar atividade vulcânica?

4. Sim. O professor entrevistado explica que a Terra vive ciclos geológicos e novos vulcões podem surgir onde hoje é o Brasil daqui a centenas de milhões de anos.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

3. Escalas Mercalli e Richter Para que os estudantes possam conhecer um pouco mais sobre este assunto, organize uma visita ao departamento de Geofísica de alguma universidade. Se isso for possível, entre em contato previamente com o departamento e agende a visita. Em sala de aula, os estudantes podem elaborar perguntas que gostariam de fazer ao profissional que os receberá na universidade.

A utilização de tecnologias digitais de informação para acessar informações de forma reflexiva contribui para o desenvolvimento da competência geral 5 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza

Reflexões

1. a) A escala Mercalli foi criada em 1902 e a escala Richter é de 1935.

b) Os nomes são referências aos cientistas que propuseram essas escalas. A escala Mercalli faz referência ao sismólogo italiano Giusseppe Mercalli e a escala Richter, ao sismólogo Charles Francis Richter, que a elaborou com o sismólogo Beno Gutenberg.

c) A escala Richter mede a magnitude dos terremotos, por meio de sismógrafos. A escala Mercalli se baseia na avaliação visual do efeito causado pelo terremoto em construções e sobre as pessoas.

d) A escala Richter considera os registros sismográficos e mede a energia liberada no epicentro do tremor (magnitude). Essa escala é logarítmica, ou seja, cada aumento de um número inteiro na magnitude indica um aumento de 10 vezes na amplitude medida. A escala Mercalli é qualitativa e considera os efeitos ou danos produzidos e percebidos pelas pessoas nas imediações dos abalos, não

ESCALAS MERCALLI E RICHTER Pesquisa

A análise das ondas sísmicas possibilita avaliar seus efeitos e localizar o hipocentro e o epicentro do terremoto. É uma importante ferramenta para o estudo indireto da estrutura interna do planeta. Para medir as ondas sísmicas, há algumas escalas, como a escala Mercalli e a escala Richter. Nesta atividade, você e os colegas vão fazer uma pesquisa para conhecer mais sobre essas escalas e também para saber como agir em caso de terremoto.

Embora no Brasil não ocorram terremotos de grande intensidade com frequência, é sempre útil entender como proceder, caso vocês estejam visitando ou tenham amigos e familiares em algum local onde os abalos sísmicos sejam frequentes. Para isso, sigam os procedimentos indicados.

Procedimento

1 Forme um grupo com mais dois colegas. Juntos, pesquisem em revistas, em livros e na internet as escalas Mercalli e Richter.

2 Pesquisem também o que fazer durante e após um terremoto.

1. Sobre escalas, respondam às questões a seguir.

a) Quando essas escalas foram criadas?

b) Por que elas têm esses nomes?

c) O que cada uma mede?

d) Quais são as principais diferenças entre elas?

Ver orientações no Manual do professor

e) Qual escala é usada para medir os terremotos atualmente?

2. Listem algumas atitudes que devem ser tomadas durante e após um terremoto.

Ver orientações no Manual do professor

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sendo baseada em registros sismográficos. Essa escala é indicada por números romanos.

e) As escalas Richter e Mercalli Modificada (criada em 1956) são as mais empregadas atualmente.

2. Os estudantes podem listar outras, a depender das fontes consultadas.

• Se estiver em um veículo, dirigir-se a um lugar aberto, longe de grandes prédios.

• Se estiver em um ambiente fechado, esconder-se sob um móvel robusto ou sob o batente de uma porta.

• Quando estiver em um local seguro, buscar notícias locais. Geralmente são transmitidas orientações sobre as providências a se tomar. Ao usar conhecimentos de Ciências da Natureza para cuidar de si, exercita-se a competência específica 7 de Ciências da Natureza

MAIS FILMES

Lava, direção de James Ford Murphy. Estados Unidos, 2014. Curta-metragem musical contando a história de um vulcão havaiano que se sentia solitário no meio do oceano.

Não é mágica – a ciência sem mistérios: os vulcões, de Log On –Editora Multimídia. São Paulo, 2002.

O documentário mostra a história de Fred, Jaime e Manu, que, a bordo de um caminhão-laboratório, partem em busca de respostas para os mistérios da geologia da Terra, em uma instigante viagem pela história geológica do planeta e pelos mistérios que rondam as placas litosféricas.

Viagem ao centro da Terra: o filme, direção de Eric Brevig. Estados Unidos, 2008.

Trevor Anderson é um cientista cujas teorias não são bem aceitas pela comunidade científica. Decidido a descobrir o que aconteceu com seu irmão Max, que simplesmente desapareceu, ele parte para a Islândia com seu sobrinho Sean e a guia Hannah. Entretanto, eles ficam presos em uma caverna e, na tentativa de deixar o local, alcançam o centro da Terra. Lá eles encontram um mundo desconhecido e cheio de vida.

LIVRO

Viagem ao centro da Terra. Júlio Verne. São Paulo: Nova Fronteira, 2014. Ao decifrar o enigma de um velho pergaminho, o professor Lidenbrock e seu sobrinho, o jovem Áxel, partem para o vulcão Sneffels, na remota ilha da Islândia, onde deveria ser iniciada a expedição para o centro da Terra. Com a ajuda de um guia local, eles vivem muitas aventuras e descobrem um mundo cheio de vida no centro do planeta.

PODCAST

Por que o Brasil treme? Sismocast 3, 13 jun. 2019. Centro de Sismologia USP.

Nesse episódio do podcast Sismocast, o professor de Geologia Marcelo Assumpção explica os diferentes motivos de ocorrerem tremores em solo brasileiro.

Disponível em: http://moho.iag.usp.br/sismocast/ep_20190613.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mais

• Lava

Essa animação tem uma estética familiar e retrata, de modo caricato, a formação de um vulcão no leito oceânico. Pode ser usada durante o estudo de vulcanismo para ilustrar os fenômenos descritos.

• Não é mágica – a ciência sem mistérios: os vulcões

Esse documentário relata uma viagem real, na qual algumas pessoas visitaram lugares que contam histórias interessantes sobre a vida geológica do nosso planeta. É possível selecionar alguns trechos do documentário para exibir em sala de aula e conversar sobre a formação do relevo, a ocorrência de terremotos e vulcanismo, entre outros assuntos.

• Viagem ao centro da Terra: o filme

Esse filme é baseado no livro homônimo indicado a seguir, com algumas adaptações. Pode ser indicado como recurso para despertar o interesse e a curiosidade sobre a estrutura da Terra. Trechos dele podem ser selecionados e projetados à turma para ilustrar algumas aulas da Unidade.

• Viagem ao centro da Terra

A leitura desse livro pode ser sugerida como forma de despertar o interesse no assunto ou para enriquecer o que foi apresentado sobre a estrutura do planeta Terra. É importante que os estudantes reconheçam que se trata de uma obra de ficção, identificando fatos e invenções.

• Por que o Brasil treme?

Esse podcast pode enriquecer o trabalho proposto na seção Vamos verificar ou ser utilizado em outros momentos para falar da atividade sísmica no Brasil, contextualizando o assunto da Unidade com a realidade do nosso país.

Acesso em: 15 ago. 2022.

PIXAR ANIMATION STUDIOS/WALT

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Ponto de checagem

Esta seção, as atividades que estão ao longo da Unidade e a seção Fim de papo têm a intenção de proporcionar oportunidades de avaliar o processo de ensino e de aprendizagem e, dessa forma, contribuir para que o professor possa direcionar e ajustar o seu plano de trabalho e garantir que os objetivos de aprendizagem propostos sejam atingidos. A proposta para que os estudantes avaliem seu domínio sobre os principais conceitos funciona como um parâmetro para que eles possam orientar seus estudos.

Explique à turma que é o momento de rever o que aprenderam ao longo da Unidade e de avaliar como agiram durante o processo de ensino e de aprendizagem: quão bem eles consideram que aprenderam os conceitos apresentados e o quanto precisam revisá-los. Isso favorece os processos metacognitivos, levando os estudantes a refletir sobre o que aprenderam e a identificar a própria evolução.

1. b) O processo de convecção no manto cria correntes circulares de matéria que movimentam as placas litosféricas.

2. c) As correntes de convecção provocam a movimentação das placas litosféricas. Quando o movimento entre duas placas é de colisão ou deslizamento, podem ocorrer terremotos por causa dos movimentos bruscos delas.

Parabéns! Você chegou ao final da Unidade 5. Antes de seguir nos seus estudos, avalie seu domínio sobre alguns conceitos que foram apresentados.

1. a) A afirmação está correta.

1. c) Segundo a teoria da tectônica de placas, os continentes estão em constante movimento.

1. Identifique as afirmações incorretas e reescreva-as, fazendo as correções.

a) Terremotos produzem ondas sísmicas, vibrações que se propagam pela estrutura da Terra.

b) O processo de condução no manto cria correntes circulares de matéria que movimentam as placas litosféricas.

c) Segundo a teoria da tectônica de placas, os continentes permanecem imóveis em suas posições.

d) Quando duas placas litosféricas se afastam, podem surgir cadeias montanhosas.

Quando duas placas litosféricas se chocam, podem surgir cadeias montanhosas.

2. Sobre as correntes de convecção que ocorrem no interior da Terra, responda.

a) O que são? São movimentos ascendentes e descendentes de magma.

b) Em que camada do planeta elas ocorrem? No manto.

c) Qual é a relação delas com a ocorrência de terremotos?

3. A imagem a seguir representa a América do Sul e a África próximas entre si. Note que elas se “encaixam” quase perfeitamente.

3. a) Esses continentes estavam unidos no passado, formando o supercontinente Pangeia. O movimento das placas litosféricas causou a fragmentação da Pangeia, e os continentes se separaram.

3. b) Além do formato de aparente encaixe entre os continentes, a presença de registros fósseis comuns nos dois continentes e a presença de rochas de origem semelhante nos dois continentes fundamentam essa explicação.

Elaborado com base em: STANLEY, Steven M.; LUCZAJ, John A. Earth System History

4. ed. Nova York: W. H. Freeman and Company, 2014. p. 207.

a) Com base na teoria da tectônica de placas, justifique essa semelhança na costa dos dois continentes.

b) Cite duas evidências que dão fundamento a essa explicação.

4. Analise o mapa das placas litosféricas na página 132 e responda às questões.

a) Daqui a milhões de anos, a América do Sul estará mais próxima ou mais distante da África? Por quê?

Estará mais distante, pois as placas litosféricas sobre as quais estão esses continentes estão se afastando.

b) Identifique um limite de placa convergente. O que ocorre nessas regiões?

Nos limites convergentes, uma placa se move em direção à outra e ocorre sobreposição. Podem surgir cadeias de montanhas e ocorrer terremotos e vulcanismo. Há vários exemplos no mapa; identifique-os pelas setas apontando em sentidos opostos, uma em direção à outra.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Fim de papo

Aproveite esta seção para revisar o conteúdo estudado, avaliar a compreensão dos estudantes e permitir que eles avaliem seu progresso em relação aos objetivos da Unidade. Essa classificação pode ser feita pela criação de um quadro, como o mostrado abaixo. Verifique quais assuntos originaram mais dúvidas e avalie como retomá-los para esclarecê-las.

Questão central

Espera-se que os estudantes tenham adquirido mais informações sobre as dinâmicas da crosta terrestre, e que suas ideias iniciais tenham mudado, abrangendo agora mais conceitos e nuances. Peça aos estudantes que retomem a Questão central e redijam uma nova resposta a ela. Em seguida, solicite que comparem a resposta de agora com a primeira. Não há uma única resposta correta; as possibilidades são múltiplas. O intuito é favorecer os processos de metacognição, propiciando uma oportunidade para que os estudantes reflitam sobre a própria aprendizagem.

QUESTÃO CENTRAL

Retome a Questão central, apresentada na abertura da Unidade, e use as informações dos quadros Notificação para elaborar uma nova resposta. Por fim, compare essa resposta com a que você elaborou da primeira vez. O que mudou? Resposta pessoal.

Eu consigo...

... desenvolver noções básicas sobre as dinâmicas da estrutura interna da Terra.

... reconhecer o desenvolvimento e as ideias centrais da teoria da deriva continental e, posteriormente, da tectônica de placas.

... compreender as causas de fenômenos naturais como vulcanismos, terremotos e tsunamis

... justificar o contorno dos continentes americano e africano com base na teoria da tectônica de placas.

• Compreendi bem.

• Entendi, mas tenho dúvidas.

• Não entendi.

Para complementar o fechamento da Unidade, pode ser proposta a produção coletiva de um material que simbolize o que foi estudado, segundo o entendimento dos estudantes. Pode ser um texto escrito com a colaboração de todos, uma pintura, um vídeo, uma escultura etc. – contribuindo para o desenvolvimento da competência geral 4. Realizando esse trabalho ao final de todas as Unidades, será possível acumular os materiais produzidos e criar uma exposição para a turma no final do ano letivo. Essa atividade propicia um momento de reflexão sobre o que foi estudado, no qual os estudantes podem falar sobre a importância dos assuntos abordados, as dificuldades que tiveram, entre outros fatores. Com isso, é propiciado o desenvolvimento da competência geral 9.

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

BNCC

Competências:

Gerais: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 e 10

Ciências da Natureza: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8

Habilidade:

EF07CI01

Temas Contemporâneos

Transversais:

Ciência e tecnologia

Educação em direitos humanos

INTRODUÇÃO

Esta Unidade tem enfoque em Mecânica. Inicialmente, apresenta-se a noção de força, destacando como podemos perceber sua ação sobre os corpos. Introduz-se o conceito de grandeza vetorial e são analisados alguns exemplos cotidianos. Passa-se para o estudo de aceleração e velocidade, com maior evidência para a aceleração gravitacional.

A Unidade se volta, então, para a análise das máquinas simples e de sua importância, utilizando-se da análise de diversos exemplos.

OBJETIVOS

• Reconhecer efeitos de forças sobre os corpos e identificá-la como uma grandeza vetorial.

• Conceituar aceleração e velocidade, reconhecendo o papel da força na produção de aceleração e desaceleração.

• Conhecer características, funcionamento e aplicações de diferentes máquinas simples.

• Discutir a aplicação, ao longo da história, das máquinas simples.

• Propor soluções e a realização de tarefas mecânicas cotidianas por meio da aplicação de máquinas simples.

JUSTIFICATIVAS DOS OBJETIVOS

Máquinas simples são utilizadas pela humanidade há milênios e são aplicadas em

UNIDADE

MÁQUINAS SIMPLES 6

QUESTÃO CENTRAL

Como as máquinas transformam o mundo?

Anote suas ideias no caderno. Elas serão recuperadas ao final da Unidade.

Ver orientações no Manual do professor

2. As alavancas servem para reduzir o esforço empregado em certas ações. Certamente os estudantes já utilizaram alavancas, mesmo que não as reconheçam. Isso deverá ficar claro ao longo do estudo das máquinas simples.

Escultura Juntos pela paz e justiça, do artista francês Xavier de Fraissinette (1958-). A obra foi instalada em 1996 no parque Tête d'Or, em Lyon, na França, e faz referência a uma frase atribuída ao pensador grego Arquimedes, que teria dito “Me dê uma alavanca e um ponto de apoio e eu serei capaz de erguer o mundo”.

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inúmeras tarefas cotidianas. Conhecer a história de desenvolvimento dessas máquinas contribui para valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico, social, cultural. Além disso, conhecer o funcionamento das máquinas simples instrumenta a pessoa para propor soluções para a execução de tarefas do dia a dia.

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1. Descreva o que você observa nessa imagem. Que sentimentos e pensamentos essa obra desperta em você?

Resposta pessoal. Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes listem recursos que envolvam, entre outros, a utilização de máquinas simples.

2. Para que serve uma alavanca? Você já utilizou uma?

3. O que podemos fazer quando precisamos mover objetos pesados demais para serem carregados só com a nossa força?

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Abertura da Unidade

Dedique alguns minutos para a leitura do texto e da imagem pelos estudantes e oriente a leitura e a interpretação dela por meio das questões propostas. Verifique se eles possuem noções sobre o que é uma alavanca, mesmo que não saibam descrever exatamente o que caracteriza uma. Se julgar necessário, explore os exemplos de alavanca da Unidade (páginas 162 a 164) para dar exemplos dessa ferramenta simples e, então, questionar como ela está presente no cotidiano dos estudantes. Em seguida, questione porque a fala de Arquimedes confere tanto poder a esse instrumento. Na escultura estão representados apenas os países do Grupo dos Sete, ou G7, formado por Alemanha, Canadá, Estados Unidos, França, Itália, Japão e Reino Unido, e há sete pessoas movendo a alavanca. Uma leitura possível da obra, portanto, coloca essas nações como tendo importância especial na definição do que ocorre no mundo. Essa interpretação pode suscitar reflexões e críticas acerca da concentração de poder geopolítico. Se julgar oportuno, explore essas considerações com a turma.

Questão central

A Questão central é uma pergunta abrangente que convida os estudantes a interpretá-la e respondê-la livremente. Avalie como eles utilizam seus conhecimentos prévios nesse momento. Essa pergunta pode ser retomada ao longo da Unidade, especialmente nos momentos em que o tópico estudado se relacionar diretamente à questão. Os quadros Notificação podem auxiliar

nessas retomadas. Essa dinâmica possibilita concatenar outras questões ou comentários e, assim, mobilizar os saberes prévios dos estudantes. Com base neles, pode-se fazer uma breve avaliação diagnóstica que contribuirá para o planejamento das aulas subsequentes. Oriente os estudantes a escreverem, individualmente, sua resposta para a Questão central, deixando claro que ela será retomada ao final do estudo.

Para início de conversa Use as atividades para orientar a leitura da imagem e expandi-la, com intuito de fazer os estudantes manifestarem seus conhecimentos prévios sobre o assunto. Neste momento, portanto, não é esperado que os estudantes apresentem respostas corretas. Avalie a participação deles para identificar eventuais concepções incorretas que possam ser retomadas e ajustadas ao longo da unidade.

ULLSTEIN BILD/GETTY IMAGES

RICOCHET69/DEPOSIT PHOTOS/IMAGEPLUS

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Força

Inicie a abordagem do assunto questionando o que os estudantes entendem por “máquina”. Na linguagem cotidiana, raramente utilizamos esse termo para nos referir a ferramentas como martelos, tesouras ou rampas; é possível que eles associem esse termo a equipamentos mais complexos, eletrônicos ou não. Esse questionamento pode ser utilizado para averiguar as concepções prévias dos estudantes. Convém explicar que as máquinas mais antigas inventadas pela humanidade são as chamadas máquinas simples. Elas são empregadas em situações que exigem a aplicação de forças. Os estudantes já possuem noções empíricas do que são forças, pois essa palavra é empregada rotineiramente em diversas situações. Explore os exemplos apresentados na página sobre os efeitos da aplicação de força e peça aos estudantes que forneçam outros exemplos, com base na vivência deles. Espera-se que relacionem a aplicação de força à modificação do estado de movimento dos corpos e à deformação deles, por exemplo.

FORÇA

Quando você pensa em máquinas, qual é a primeira coisa que lhe vem à mente? Existe uma boa chance de você ter pensado em algum equipamento utilizado em situações que exigem força. Embora nem todas as máquinas sejam usadas com essa finalidade, as primeiras máquinas que a humanidade construiu – e boa parte das utilizadas atualmente – serviam para reduzir o esforço necessário para mover objetos ou realizar tarefas. Para compreender melhor como isso funciona, precisamos estudar as forças e seus efeitos. Existem diversas situações cotidianas em que precisamos aplicar força. Sabemos, intuitivamente, que é preciso fazer mais força para empurrar um sofá do que para empurrar um banquinho, por exemplo. Chutar uma bola, amassar uma folha de papel, pedalar a bicicleta ou pegar um objeto que estava prestes a cair no chão são outros exemplos de ações que envolvem a aplicação de força.

Para a Ciência, força é um agente físico capaz de deformar um corpo ou alterar o movimento. Por “alterar o movimento” entende-se colocar em movimento um corpo que estava parado, alterar a direção em que ele se move, aumentar ou diminuir sua velocidade. Essa ideia foi descrita pela primeira vez pelo cientista inglês Isaac Newton (1642-1727), no livro Princípios matemáticos da Filosofia natural, de 1687. Em homenagem a ele, a unidade que indica a intensidade da força no Sistema Internacional de Unidades (SI) chama-se newton, cujo símbolo é N.

A aplicação de uma força pode deformar um objeto, como ocorre com essa folha de papel.

Fotografia do brasileiro It’sa Gonçalves, competidor de break dance, em Belo Horizonte (MG), 2019. Essa modalidade exige força e coordenação dos movimentos.

PARA O PROFESSOR

• Texto: Resumo do Sistema Internacional de Unidades – SI. Publicado por: INMETRO. Disponível em: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pdf/ Resumo_SI.pdf. Acesso em: 8 ago. 2022. Apresenta a Metrologia e lista as unidades de me dida aceitas no Sistema Internacional de Unidades.

A força é considerada uma grandeza vetorial. Isso quer dizer que, para definir uma força, é necessário especificar três aspectos dela: direção, sentido e intensidade. A direção é a reta sobre a qual a força atua, enquanto o sentido diz respeito à orientação dela. Grandezas vetoriais podem ser representadas por setas.

Para compreender melhor, observe o exemplo a seguir. Para lançar a bola, a menina aplica uma força sobre ela. A direção dessa força é vertical, e o sentido é de baixo para cima. A intensidade da força determina a altura que a bola alcançará.

NOTIFICAÇÃO

As forças podem produzir ou alterar movimentos e deformar os objetos.

A seta vermelha representa o vetor que indica a direção, o sentido e a intensidade da força aplicada pelas mãos da menina para arremessar a bola para cima.

1. Uma força pode deformar um corpo ou modificar seu estado de movimento, isto é, colocá-lo em movimento ou alterar sua velocidade e/ou direção.

1. Que efeitos uma força pode produzir sobre um corpo?

2. Desenhe no caderno as situações descritas em cada item e inclua o vetor que representa a principal força exercida.

2. a) O vetor deve partir do contato entre a bola e a raquete, com direção vertical e sentido para cima.

a) Uma tenista rebate a bola para cima.

b) Um homem empurra uma geladeira para o lado.

c) Um cavalo puxa uma carroça para a frente.

2. b) O vetor deve partir do contato do homem com a geladeira, com direção horizontal e apontar para um dos lados (sentido).

2. c) O vetor deve partir do contato do cavalo com a carroça, com direção horizontal e apontar para a frente (sentido).

3. Danças e esportes são atividades que envolvem força e contribuem para o cuidado da saúde física, mental e social. Você pratica alguma dessas atividades? Compartilhe com os colegas

Resposta pessoal.

Atividades

1. Use essa atividade para avaliar a compreensão dos estudantes acerca dos efeitos que as forças podem exercer sobre os corpos. Caso apresentem dificuldade, retome o conteúdo e contextualize com exemplos do cotidiano deles.

2. Espera-se que os estudantes apliquem noções básicas sobre vetores, especialmente os componentes de direção e sentido.

O tamanho das setas, que representa a intensidade, pode variar.

3. Use essa atividade para contextualizar o tema, pedindo que os estudantes comentem como a força é aplicada em situações descritas por eles. Valorize as contribuições dos estudantes e promova um ambiente de respeito e diálogo, em que todos se sintam estimulados a compartilhar suas vivências. Esse trabalho contribui para o desenvolvimento da competência geral 9

Nesta etapa, não visamos aprofundar o estudo sobre a natureza das forças; nosso intuito é capacitar o estudante a identificar a ação de forças e conhecer suas características principais. Desse modo, questione-os sobre o que entendem por força, propondo questões que os levem a perceber a natureza vetorial dessa grandeza, como: Em que situações é preciso fazer mais força? Se duas pessoas disputam um cabo de guerra, o que determina quem ganha? Ao jogar uma bola para cima, o que determina sua trajetória, altura e direção? Com base nas respostas obtidas, desenvolva com eles noções sobre intensidade, direção e sentido – caracterizando a força como uma grandeza vetorial. Comente com os estudantes que o Sistema Internacional de Unidades (SI) foi criado com o intuito de padronizar medidas. Explique que a padronização das medidas de massa e comprimento é essencial para o comércio exterior, pois possibilita que o vendedor e o comprador saibam exatamente a quantidade de produto que está envolvida na transação comercial. Para a Ciência, o uso de unidades padronizadas é fundamental, pois permite que o conhecimento seja compartilhado entre pesquisadores de diferentes regiões do planeta. A Ciência que se dedica à medição, abrangendo todas as medições realizadas num nível conhecido de incerteza, em qualquer domínio da atividade humana, é a Metrologia. Ressalte que, no caso das unidades de medida que homenageiam pessoas, a unidade é escrita com inicial minúscula (newton) e sua sigla, com letra maiúscula (N).

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Combinação de forças

Para explorar a natureza vetorial das forças, analise as imagens apresentadas no livro com os estudantes, verificando se identificam corretamente a representação das forças. Usando a internet, revistas ou jornais, apresente outras imagens que retratem situações em que há aplicação de forças e solicite a eles que desenhem os vetores que representam tais forças. Esse exercício permite avaliar como os estudantes compreendem as noções de intensidade, direção e sentido das forças. Alternativamente, é possível pedir aos estudantes que desenhem na lousa situações em que há aplicação de forças, representando também os vetores correspondentes.

Chame a atenção para o fato de que forças aplicadas a um mesmo corpo, quando têm a mesma direção e sentido, se somam; a imagem das pessoas empurrando o carro pode ser usada para exemplificar essa situação. A ilustração do cabo de guerra pode ser utilizada para exemplificar que forças com mesma direção, mas sentidos opostos, se subtraem. Por fim, comente que a ação conjunta das forças que atuam em um corpo corresponde à chamada força resultante.

A soma de vetores que não têm a mesma direção pode ser feita pela regra do paralelogramo. Se desejar explorar esse assunto com os estudantes, utilize papel quadriculado para representar os vetores. Convém explicar que, para somá-los, é possível representá-los “emendados”, isto é, onde um vetor termina, o próximo começa, conforme o esquema representado. A figura no rodapé desta página exemplifica uma situação assim.

Combinação de forças

Um corpo pode sofrer ação de mais de uma força ao mesmo tempo. Imagine a situação ilustrada a seguir, em que duas pessoas empurram um carro enguiçado. A força que cada pessoa exerce sobre o carro tem a mesma direção e o mesmo sentido e, por isso, formam um sistema de forças que se somam. Chamamos de força resultante a força que pode substituir um sistema de forças, produzindo o mesmo efeito.

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Ao empurrar o carro, as pessoas aplicam uma força sobre ele. ( A ) A força que a menina exerce está identificada como FA e a que o rapaz exerce, como FB . (B) A força resultante é representada pela seta FR

Em casos como esse, em que as forças aplicadas sobre um corpo têm a mesma direção e o mesmo sentido, a intensidade da força resultante é calculada pela soma das intensidades das forças que a compõem.

Nos casos em que a direção é a mesma, mas os sentidos são opostos, a intensidade da resultante corresponde à diferença entre as forças que a compõem. Imagine, por exemplo, um grupo de pessoas brincando de cabo de guerra, como na figura a seguir.

Elaborado com base em: BEALL, Abigail. Forças e energia. In: Knowledge Encyclopedia: Science! Ilustrações: Peter Bull et al. Nova York: Dorling Kindersley, 2018. p. 96.

( A ) Cada grupo exerce uma força na mesma direção, mas com sentidos opostos. Nesse caso, a intensidade de FA é maior do que a de FB e, portanto, a resultante FR tem o mesmo sentido e direção que FA (B).

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Representação de dois vetores (à esquerda) e da soma deles pela regra do paralelogramo (à direita).

Os dois grupos disputando o cabo de guerra exercem força sobre a corda, na mesma direção, mas com sentidos opostos. Se a intensidade da força aplicada pelos dois grupos fosse a mesma, a resultante seria zero, e a corda não se moveria. Como a força aplicada pelo grupo à esquerda tem maior intensidade, a resultante tem o mesmo sentido dela. Com isso, a corda se move para a esquerda.

SAIBA TAMBÉM

Cabo de guerra com cachorros

A brincadeira de cabo de guerra está entre as preferidas de muitos cachorros. Tomando alguns cuidados simples, ela pode ser usada para ensinar o animal a se controlar e a ouvir o dono em situações de muita animação, além de gastar bastante energia. Veja algumas dicas de como desenvolver isso com um cachorro.

• Ensine o cão a pegar um brinquedo adequado, como uma corda. Não incentive a brincadeira com objetos que ele não poderá pegar depois. Escolha o brinquedo adequado e segure-o na frente do cão. Dê o comando de “pega” e, quando ele morder, dê um petisco de recompensa. Repita até ele aprender o comando.

• Caso o cão pegue um objeto inadequado ou se comporte mal, apenas ignore-o e se afaste dele por um tempinho. Ele vai perceber que perdeu sua atenção.

• Ensine o cão a soltar o brinquedo, para que você tenha o controle da brincadeira. Diga “solta” e aproxime um petisco (ou outro brinquedo favorito dele). Ele soltará o cabo de guerra e ganhará a recompensa. Repita até que ele aprenda o comando. Treinar um cachorro exige paciência e amor. Caso o cachorro seja agressivo ou possessivo, é recomendável chamar a ajuda de um adestrador profissional, para evitar acidentes. É importante também evitar brincar com cachorros desconhecidos.

Cachorro brincando de cabo de guerra.

ATIVIDADE

• Descreva a direção, o sentido e a intensidade da resultante em cada situação a seguir, supondo que as forças representadas agem sobre um mesmo ponto. a) 15 N 10 N

b) 8 N 16 N

a) 10 N + 15 N = 25 N, horizontal para a direita.

b) 16 N 8 N = 8 N, horizontal para a esquerda.

Atividade

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As situações propostas na atividade visam avaliar se os estudantes compreendem o conceito de força resultante e se conseguem calculá-la (ou estimá-la) em situações simples, nas quais as forças atuantes têm a mesma direção. Ao

solicitar dos estudantes que analisem, compreendam e expliquem fenômenos e processos relativos ao mundo natural, essa atividade contribui para o desenvolvimento da competência específica 3 de Ciências da Natureza

O exemplo da brincadeira de cabo de guerra com cães, apresentado no boxe Saiba também, oferece uma boa oportunidade de aplicação dos conceitos de força enquanto grandeza vetorial e de força resultante. Questione os estudantes sobre como seria possível calcular a força resultante em uma brincadeira de cabo de guerra. Espera-se que eles retomem o exemplo apresentado na página anterior e identifiquem que, para tal cálculo, a resultante é obtida pela subtração das duas forças envolvidas, tendo o mesmo sentido da força de maior intensidade. Ao brincar com cães, é comum que os animais modulem a força de modo a manter a corda tensionada, sem puxar com força excessiva. Assim, a resultante se aproxima de zero durante boa parte da brincadeira. Destaque que essas orientações são direcionadas ao treinamento de um cão familiar aos estudantes e que não devemos tentar brincar com cães desconhecidos, para evitar acidentes.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Velocidade e aceleração

Se julgar pertinente, comente com os estudantes que as situações apresentadas como exemplos neste livro são representações de situações ideais, não reais. Não são levados em conta, por exemplo, os efeitos da resistência do ar, o atrito, entre outros.

Na linguagem cotidiana, os termos aceleração e velocidade muitas vezes se misturam. Para avaliar o que os estudantes entendem sobre esses conceitos, pode-se partir de um exemplo que pode ser familiar para eles: o movimento de um carro. Com base nesse cenário, sugerimos comentar que o pedal que faz o veículo se mover chama-se “acelerador”. Em seguida, questione os estudantes sobre o motivo disso. Depois, pergunte o que acontece com o carro quando o pedal do acelerador é pressionado. Analogias semelhantes podem ser feitas para outros veículos automotores, dependendo da região.

Após avaliar as respostas, explique o papel do acelerador e do freio na aceleração e desaceleração do veículo. O acelerador, ao ser pressionado, geralmente resulta em um aumento da velocidade do carro, o que pode ser notado pelo movimento do ponteiro do velocímetro. O pedal do freio, por sua vez, também resulta em uma variação da velocidade do veículo ao ser pressionado, mas desta vez por meio de uma aceleração negativa (ou desaceleração). Espera-se que os estudantes concluam que a aceleração se refere, portanto, à variação da velocidade.

Explique que a aferição da aceleração e da velocidade de

VELOCIDADE E ACELERAÇÃO

A força é capaz de produzir aceleração, que pode ser positiva, quando aumenta a velocidade de deslocamento, ou negativa, quando reduz a velocidade.

Dizemos que corpos que se movem rapidamente têm velocidade maior do que corpos lentos. A velocidade pode ser definida como a rapidez com que um corpo muda de posição em um determinado sentido. No Sistema Internacional de Unidades, essa grandeza é medida em metros por segundo (m/s). Se uma pessoa está correndo com velocidade de 4 m/s, por exemplo, ela se desloca 4 metros a cada segundo.

A aceleração positiva ocorre, por exemplo, quando um jogador de futebol toca uma bola que estava parada. Ela também ocorre quando o atleta conduz a bola em linha reta, acelerando-a constantemente para a frente. Em todos esses exemplos, o atleta aplica uma força sobre a bola. Se desejar parar a bola que vem em sua direção, ele também precisa aplicar uma força sobre a bola, produzindo assim uma aceleração negativa, ou seja, uma desaceleração

A aceleração que uma força produz em um corpo depende, simplificadamente, de dois fatores: a massa desse corpo e a força aplicada. Imagine a seguinte situação: você empurra um carrinho de compras vazio e imprime nele uma determinada aceleração. Agora, se esse mesmo carrinho estiver cheio (isto é, com uma massa maior), você terá de aplicar mais força para proporcionar a mesma aceleração.

A aplicação de uma força pode acelerar um corpo ( A ), desacelerá-lo (B) ou mudar a direção em que ele se move (C ). As setas representam o sentido da força que cada atleta aplica sobre a bola para alterar seu movimento.

um corpo sempre depende de um sistema de referência. Quando afirmamos que um carro viaja a 80 km/h, por exemplo, esse valor se refere à velocidade dele em relação a um ponto da estrada; se o referencial for um ocupante do veículo, por outro lado, o carro está em repouso, pois a posição relativa entre eles não se altera.

As setas vermelhas representam forças, enquanto as setas verdes representam a aceleração produzida por elas. FA e FB têm a mesma intensidade, porém, como a massa do carrinho cheio é maior, a aceleração produzida por FB é menor. Para produzir a mesma aceleração que ocorre com o carrinho vazio, a força aplicada em FC precisou de uma intensidade maior do que na FA

TAWEESAK JAROENSIN/SHUTTERSTOCK.COM

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

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Medindo a aceleração

A aceleração pode ser compreendida como variação de velocidade ao longo do tempo. No Sistema Internacional de Unidades, a aceleração é medida em metros por segundo ao quadrado (m/s2). Imagine, por exemplo, que uma atleta parte do repouso e começa a correr com aceleração constante de 2 m/s2. Isso quer dizer que a velocidade aumenta em 2 m/s a cada segundo. No instante inicial, ela está parada (velocidade de 0 m/s). Um segundo depois, a velocidade dela é de 2 m/s; no segundo seguinte, sua velocidade passa para 4 m/s;

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Medindo a aceleração

1. Aceleração é a variação na direção, no sentido ou na intensidade da velocidade de um corpo. Quanto mais intensa a força aplicada sobre um objeto, maior a aceleração; quanto maior a massa do objeto sobre o qual se aplica uma força, menor a aceleração. Os estudantes podem citar exemplos parecidos com o do carrinho de compras, mencionado na página 156 do Livro do estudante

1. O que é aceleração? Qual é a relação dela com massa e força? Cite um exemplo.

2. Qual é a diferença entre velocidade e aceleração?

Velocidade diz respeito à rapidez com que um corpo muda de posição, enquanto aceleração é a alteração da velocidade ao longo do tempo.

3. Imagine um trem que parte da estação com aceleração constante de 3 m/s2. Qual será a velocidade dele após 5 segundos mantendo essa aceleração? E 10 segundos depois?

Os estudantes podem realizar somas consecutivas ou multiplicar a aceleração pelo tempo para calcular a velocidade em cada momento.

Após 5 segundos: v = 5 s x 3 m/s2 = 15 m/s. Após 10 segundos: v = 10 s x 3 m/s2 = 30 m/s.

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Para avaliar a compreensão dos estudantes quanto ao conceito de velocidade, sugerimos a seguinte dinâmica: desenhe na lousa uma linha reta, horizontal, dividida em 20 partes iguais. Explique que cada parte representa um metro, em uma pista reta. Considere um corpo com velocidade inicial de 3 m/s e aceleração nula (0 m/s2) e represente o seu deslocamento ao longo do tempo, ilustrando as posições desse corpo na pista ao longo de 5 segundos: no instante inicial (t = 0 s), o corpo está na posição 0 m; depois de 1 segundo (t = 1 s), o corpo estará na posição 3 m; depois de dois segundos (t = 2 s), na posição 6 m; depois de três segundos (t = 3 s), na posição 9 m; depois de quatro segundos (t = 4 s), na posição 12 m; e depois de cinco segundos (t = 5 s), na posição 15 m. Em seguida, para aprofundar a compreensão, você poderá refazer este exercício assumindo novos valores de velocidade e de tempo de deslocamento. Para tanto, forneça outros valores de velocidade e solicite aos estudantes que representem a posição do corpo na pista em cada segundo do movimento. Avalie as respostas e oriente as dúvidas que surgirem, pedindo auxílio da turma para fazer as correções.

ANUJE/SHUTTERSTOCK.COM

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Força peso

Até agora, a Unidade tratou apenas de forças que agem por contato; no entanto, há forças que atuam a distância. Para exemplificá-las, demonstre que um ímã é capaz de repelir ou atrair outro ímã sem tocá-lo; sugerimos a utilização de pequenos ímãs de neodímio de 5 mm de diâmetro, pois, por serem fortes, tornam mais clara a demonstração, mas são pequenos, evitando assim os acidentes. Nesta demonstração não é recomendado o emprego de ímãs muito grandes e fortes para prevenir acidentes.

Deixe os estudantes manipularem os ímãs, orientando-os a constatar que a força de atração ou de repulsão aumenta quanto mais perto entre si os ímãs estiverem.

Comente que, de maneira semelhante à força magnética, a força da gravidade também atua a distância. Assim como acontece com os ímãs, a intensidade da atração gravitacional da Terra diminui conforme nos afastamos do planeta. A Estação Espacial Internacional (EEI), por exemplo, orbita a Terra a pouco mais de 400 km de distância da superfície; em função disso, essa estação está em um ambiente de microgravidade, isto é, onde a atração gravitacional da Terra é praticamente imperceptível. Os vídeos indicados na seção Para o estudante mostram alguns aspectos da rotina de astronautas na EEI e podem ser empregados para ilustrar esse fato. Embora estejam em inglês, é possível visualizar nas gravações os efeitos da microgravidade.

Auxilie os estudantes na leitura da imagem que mostra a relação entre massa e peso na Terra e em Mercúrio. Deve ficar claro que o peso é uma força e, portanto, uma grandeza vetorial, enquanto a massa diz respeito à quantidade de matéria e é uma grandeza escalar.

FORÇA PESO

Isaac Newton propôs que todos os corpos no Universo se atraem mutuamente pela ação de uma força chamada gravidade ou força gravitacional. A intensidade dessa força depende de dois fatores: a massa (ou quantidade de matéria) e a distância entre os corpos. Quanto maior for a massa, ou quanto menor for a distância entre os corpos, mais intensa é a atração gravitacional. No espaço, longe o suficiente da Terra e de outros astros, a força da gravidade é praticamente inexistente.

A atração gravitacional é o que mantém os planetas do Sistema Solar orbitando o Sol. Da mesma maneira, a atração gravitacional exercida pela Terra mantém objetos, pessoas, oceanos, atmosfera e tudo o mais “presos” à superfície do planeta.

Chamamos de força peso a atração gravitacional que existe entre a Terra (ou outro astro) e os corpos que estão sobre ela. Na linguagem cotidiana, a palavra peso é frequentemente utilizada para se referir à massa. Em Ciências, porém, é importante saber diferenciar essas duas grandezas. A massa diz respeito à quantidade de matéria que compõe um corpo, e é medida em gramas ou quilogramas, por exemplo. O peso refere-se à força de atração gravitacional e, portanto, é medido em newtons.

Para entender melhor, imagine o seguinte exemplo: o planeta Mercúrio tem massa bem menor do que a Terra e, consequentemente, a atração gravitacional lá é menos intensa do que aqui. Na superfície da Terra, uma pessoa com massa de 60 kg pesa cerca de 600 N. O peso dessa mesma pessoa em Mercúrio seria aproximadamente 226 N. Em ambos os casos, a massa da pessoa não varia (continua sendo 60 kg).

A força peso tem origem na atração gravitacional entre um corpo e um planeta.

Massa: 60 kg Peso: 600 N

Massa: 60 kg Peso: 226 N 158

Elaborado com base em: HOW do we weigh planets? Nasa Science Space Place Washington, D.C., 1 jun. 2020. Disponível em: https://spaceplace. nasa.gov/planets-weight/en/. Acesso em: 11 jul. 2022.

A massa da pessoa é a mesma tanto na Terra quanto em Mercúrio, mas a intensidade do peso é menor neste último.

Em diversas tarefas cotidianas, precisamos mover objetos de um local para outro. Nessas situações, temos que exercer uma força suficiente para “vencer” a força peso exercida por esses objetos. É aí que as máquinas simples podem nos ajudar.

PARA O ESTUDANTE

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• Vídeo: Chris Hadfield Brushes his Teeth in Space. Publicado por: Canadian Space Agency. Vídeo (3min11s). Disponível em: https://www.youtube.com/ watch?v=3bCoGC532p8.

Vídeo, cujo título traduzido é “Chris Hadfield escova os dentes no espaço”, que mostra um astronauta na Estação Espacial Internacional explicando como ele escova os dentes em um ambiente de microgravidade. Vídeo em inglês. É necessário ativar a legenda em português.

• Vídeo: Astronaut Tips: How to Wash Your Hair in Space. Publicado por: VideoFromSpace. Vídeo (2min57s). Disponível em: https://www.youtube. com/watch?v=kOIj7AgonHM.

Vídeo de uma astronauta na Estação Espacial Internacional explicando como ela lava os cabelos, com destaque para o comportamento da água em um ambiente de microgravidade. Vídeo em inglês. É necessário ativar a legenda em português. Acessos em: 26 ago. 2022.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

2. O problema é que a pessoa na verdade se refere à massa de 50 kg. A massa diz respeito à quantidade de matéria, enquanto o peso é uma força relacionada à atração gravitacional entre um corpo e um astro. Relembre aos estudantes que quilograma é uma medida de massa e que forças são medidas em newtons.

Aceleração da gravidade

A queda dos objetos é causada pela ação da força peso. Lembre-se que uma força é capaz de produzir aceleração em um corpo, e a queda livre é exatamente isso.

Imagine que você está segurando uma borracha acima da mesa e, em um dado momento, a solta. Você sabe muito bem o que aconteceria nessa situação: a borracha cairia sobre a mesa. Essa aceleração da borracha para baixo é provocada pela força peso, isto é, a atração gravitacional entre a Terra e a borracha. No planeta Terra, ao nível do mar, a aceleração da gravidade é de aproximadamente 10 m/s2. De maneira simplificada, podemos dizer que, em ambientes livres de atrito, todos os objetos cairiam com a mesma aceleração, aumentando sua velocidade em 10 m/s a cada segundo que permanecem em queda. Veja o exemplo dado. Como a força peso depende da massa dos corpos envolvidos, a aceleração da gravidade não é a mesma em todos os astros. Enquanto na Terra a aceleração da gravidade é de aproximadamente 10 m/s2, na Lua, que tem massa bem menor, os objetos caem com aceleração de 1,6 m/s2

Atrito: resistência que se opõe ao movimento de um corpo sobre outro. Superfícies ásperas geralmente produzem mais atrito que superfícies lisas.

1. Identifique as afirmações incorretas e corrija-as no caderno.

Representação de objeto em queda livre na Terra. A velocidade de um objeto em queda livre aumenta em função da aceleração da gravidade.

a) A atração gravitacional entre dois corpos aumenta quanto maior é a distância entre eles.

b) A atração gravitacional é menor em Mercúrio porque a massa desse planeta é menor do que a da Terra. A afirmação está correta.

c) Alguns corpos no Universo se atraem mutuamente pela ação da gravidade.

2. Quando uma pessoa diz que pesa 50 kg, qual conceito físico está sendo usado de maneira errada em sua afirmação? Justifique.

3. Leia a tirinha e responda às questões.

1. a) A atração gravitacional entre dois corpos diminui quanto maior é a distância entre eles.

1. c) Todos os corpos no Universo se atraem mutuamente pela ação da gravidade.

a) Por que a personagem afirma que não há gravidade onde ela está?

b) Como você responderia à questão do último quadro?

3. a) Porque ela está no espaço, longe da Terra e de qualquer outro astro suficientemente grande para atraí-la e fazê-la “cair”.

LIMA, João R. do. [Tirinha geek #155: astronauta]. Dobradinha Comics. [S. l.], [20--]. Disponível em: http://dobradinhacomics.blogspot.com/ search?q=astronauta. Acesso em: 7 ago. 2022.

3. b) Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes compreendam que não faz sentido. Em um local sem gravidade, não há nenhuma força que os faça cair.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Aceleração da gravidade

A aceleração gravitacional nas proximidades da superfície terrestre é de aproximadamente 9,8 m/s2, que foi arredondada neste material para 10 m/s2 para facilitar os cálculos por parte dos estudantes.

A intensidade da atração gravitacional não é uniforme em todos os pontos da superfície terrestre. Com isso, a aceleração da gravidade também varia em diferentes locais do planeta, embora essa variação seja muito pequena para que possamos perceber sem o auxílio de equipamentos de alta sensibilidade.

Peça aos estudantes que descrevam a ilustração da bola caindo e expliquem o que está ocorrendo. Espera-se que notem que não é apenas a posição da bola que muda em função do tempo, mas também a velocidade da queda, que aumenta de maneira constante devido à aceleração provocada pela atração gravitacional. A situação representada é apenas uma simplificação, com intuito de apresentar o conceito de aceleração da gravidade. O valor dessa aceleração foi arredondado para 10 m/s2 e o atrito foi desconsiderado.

Para exemplificar a relação entre aceleração da gravidade e a massa do astro, apresente à turma vídeos de astronautas caminhando na Lua. Ao projetá-los, peça aos estudantes que descrevam o que percebem de diferente nos movimentos dos astronautas: eles parecem mover-se em câmera lenta, saltam com facilidade e caem lentamente. Comente que, como a massa da Lua é muito menor que a da Terra, a atração gravitacional que o satélite natural exerce também é menor. Consequentemente, a aceleração da gravidade tem intensidade menor — aproximadamente seis vezes inferior à da Terra. Dessa maneira, é mais fácil saltar lá do que no nosso planeta; ao mesmo tempo, a queda se inicia com velocidades bem inferiores (causando a impressão de câmera lenta).

Atividades

As atividades deste bloco podem ser empregadas para avaliar a compreensão dos conceitos apresentados nesta dupla de páginas. Noções sobre a atração gravitacional serão importantes no estudo de Astronomia nos anos seguintes do Ensino Fundamental. A modelagem matemática de grandezas como aceleração e velocidade será desenvolvida no Ensino Médio.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Vamos verificar

O que cai primeiro, uma pena ou uma pedra?

Após a leitura do texto inicial, proponha a questão que dá título à seção para os grupos e solicite que apresentem suas hipóteses. Grupos entre 3 e 5 integrantes são o ideal para essa atividade. Oriente-os a elaborar os argumentos que embasam as previsões deles, mobilizando conceitos estudados até aqui na Unidade, como atração gravitacional e aceleração da gravidade. O estímulo à capacidade argumentativa vem ao encontro da competência geral 7 e da competência específica 5 de Ciências da Natureza

Atividades

1. Ao planejarem um experimento capaz de testar as hipóteses que elaboraram, os estudantes exercitam a curiosidade intelectual e recorrerem à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, favorecendo o desenvolvimento da competência geral 2 e das competências específicas 2 e 3 de Ciências da Natureza Uma possibilidade simples de experimento, nas condições propostas, seria soltar uma pedra e uma pena ao mesmo tempo e verificar se chegam ao solo juntas, o que confirmaria a hipótese de Galileu.

2. Solicite a pesquisa acerca de conceitos fundamentais para responder à questão. Na proposta de experimento mencionada, a resistência do ar faria com que a pena chegasse depois da pedra. Assim,

O QUE CAI PRIMEIRO, UMA PENA OU UMA PEDRA?

Conforme estudamos, a aceleração da gravidade é a mesma para todos os corpos na Terra. Isso quer dizer que, se você soltar uma pena e uma pedra da mesma altura, elas devem chegar ao chão exatamente ao mesmo tempo?

Diversos pensadores se dedicaram a essa questão. Para o filósofo grego Aristóteles (384 a.C.322 a.C.), a velocidade de queda de um corpo deveria ser proporcional à massa dele. Dessa maneira, objetos mais pesados deveriam cair mais rapidamente que objetos leves.

Uma lenda conta que o matemático italiano Galileu Galilei (1564-1642) teria realizado um experimento inusitado para testar essa hipótese. Segundo essa história, ele subiu a torre de Pisa, na Itália e, lá de cima, lançou objetos de massas distintas ao mesmo tempo. Ainda segundo a lenda, todos os objetos teriam tocado o solo ao mesmo tempo.

Em grupo, discutam a questão proposta no título da atividade. Em seguida, vocês irão planejar e executar um experimento para testá-la.

Elaborado com base em: BEALL, Abigail. Forças e energia. In: Knowledge Encyclopedia: Science! Ilustrações: Peter Bull et al. Nova York: Dorling Kindersley, 2018. Representação da lenda do experimento realizado por Galileu na Torre de Pisa.

NÃO

1. Conversem entre si e planejem um experimento para testar a questão proposta no título desta atividade.

a) Elaborem e registrem o passo a passo desse experimento.

b) Escrevam qual é o resultado esperado caso a resposta seja afirmativa e qual resultado indicaria que a resposta é negativa.

c) Seguindo as orientações do professor, realizem o experimento que vocês planejaram. Qual é a conclusão do grupo a partir do resultado observado?

Ver orientações no Manual do professor

2. Pesquisem, em livros ou na internet, o que é “arrasto” e “resistência do ar”.

a) Como esses conceitos se relacionam ao experimento que vocês realizaram?

o teste deveria ser ajustado de modo a ser realizado em condição de ar muito rarefeito ou vácuo. Nesse momento, é interessante comentar que, em 1971, o astronauta estadunidense David Scott provou que Galileu estava certo quando deixou cair uma pena e um martelo na Lua. Ambos chegam ao solo juntos, como previsto na hipótese.

PARA O PROFESSOR

• Vídeo: Apollo 15 Hammer-Feather Drop. Publicado por: Nasa Solar System. Vídeo (1min22s). Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=oYEgdZ3iEKA. Acesso em: 8 ago. 2022.

Vídeo curto em que o astronauta David Scott demonstra que, na Lua, onde o ar é muito rarefeito, uma pena e um martelo caem com a mesma aceleração. Em inglês. É necessário ativar a legenda em português.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

MÁQUINAS SIMPLES

O desenvolvimento de diferentes ferramentas permitiu ao ser humano realizar tarefas que exigem muito mais força do que ele poderia exercer usando somente o próprio corpo. As máquinas simples são um exemplo disso: esses dispositivos – como pinças, rampas e martelos – permitem reduzir a força aplicada por meio do aumento da distância percorrida ou da alteração do sentido da força, facilitando a realização de diferentes ações.

Máquinas simples estão entre as primeiras ferramentas desenvolvidas pelo ser humano, e seu uso foi fundamental na construção de cidades e templos, no manejo de embarcações e no desenvolvimento de diferentes tecnologias.

O nome “máquinas simples” deve-se ao fato de que essas máquinas são geralmente compostas de uma única peça. Elas podem ser combinadas para compor máquinas complexas, como guindastes e bicicletas. Equipamentos modernos e sofisticados, como drones e impressoras 3D, contam com máquinas simples em sua construção.

O uso tão difundido das máquinas simples se deve ao fato de elas atenderem a uma necessidade essencial do ser humano:

O drone é um equipamento mecânico complexo formado pela combinação de diferentes tipos de máquinas simples.

NOTIFICAÇÃO

Máquinas simples reduzem o esforço necessário para realizar certas ações.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Máquinas simples

O estudo sobre as máquinas simples é necessário ao desenvolvimento da habilidade EF07CI01. Explore as fotografias do drone e de Machu Picchu com os estudantes por meio das seguintes questões: Qual delas representa o uso de tecnologias pelo ser humano? É provável que a maior parte dos estudantes aponte para a imagem do drone, pois o termo tecnologia é cotidianamente empregado com um sentido que remete a “novidade”. Para redirecionar essa noção, comente que tecnologia pode ser entendida como um conjunto de técnicas e de conhecimentos que são aplicados com uma finalidade determinada. Assim sendo, ambas as fotografias fornecem exemplos de tecnologia. O boxe Palavra-chave, na página 162, aborda essa questão e ajuda a contextualizar o assunto com o TCT Ciência e tecnologia ao longo das próximas páginas. Questione os estudantes como eles acham que as construções de Machu Picchu foram erguidas. Depois de escutar as hipóteses, comente que a cidade foi construída há mais de quinhentos anos, antes da invenção de tratores e de guindastes. Os habitantes daquele local dominavam técnicas que lhes permitiram transportar toneladas de rochas para o local, talhá-las nos formatos adequados e empilhá-las de modo que formassem casas e outras edificações, muitas das quais resistem até hoje. Esse conjunto de técnicas é um exemplo de tecnologia. Embora não se conheça exatamente como eram essas técnicas, é seguro supor que elas se baseavam nos princípios de funcionamento das máquinas simples, que serão analisadas a seguir.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Alavanca

A alavanca é uma das máquinas simples mais presentes no cotidiano da maioria das pessoas: maçanetas, tesouras, pinças, vassouras e muitos outros objetos comuns funcionam como alavancas. Nesta dupla de páginas, procuramos listar diversos exemplos para evidenciar essa ubiquidade; após analisá-los com os estudantes, peça que listem outros exemplos e avalie as respostas. Esse exercício de observação direcionada colabora para que os estudantes estabeleçam relações entre os conteúdos que estudam em Ciências e seu próprio cotidiano. Para desenvolver esse trabalho com outros tipos de máquina, proponha para a turma a realização do tema 5 da seção Mergulho no tema

Ao analisar os exemplos de alavancas apresentados nestas páginas, peça aos estudantes que expliquem o funcionamento delas. Avalie as respostas e verifique se compreenderam o papel da barra, do ponto de apoio e das forças potente e resistente. O quadro Palavra-chave retoma a conversa sobre o que é tecnologia, iniciada na dupla de páginas anterior. Leia-o com a turma e leve-os a perceber que as ferramentas que ilustram os exemplos destas páginas, por mais simples que possam parecer (sobretudo em comparação a itens ditos “tecnológicos”, como computadores e smartphones) também são fruto da tecnologia.

Alavanca

É uma máquina simples muito versátil, presente em diversos dispositivos do nosso cotidiano, como martelos, tesouras, pinças e abridores de lata. Ela é constituída geralmente por uma barra rígida que rotaciona sobre um ponto de apoio, também chamado apoio ou fulcro. A força que aplicamos na alavanca é chamada força potente, e a força exercida pelo corpo que queremos mover é chamada força resistente, ou simplesmente resistência. Dependendo da posição relativa entre o apoio, a força potente (FP) e a força resistente (FR), uma alavanca pode ser classificada em três categorias: interfixa, inter-resistente ou interpotente.

Nas alavancas interfixas, o apoio fica entre a força potente e a força resistente. É o caso de tesouras e gangorras, por exemplo.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO.

Elaborado com base em: BALL, Leo et al Super simple physics: the ultimate bitesize study guide. Ilustrações: Adam Brackenbury e Gus Scott. Nova York: Dorling Kindersley, 2021. p. 89. Exemplos de alavancas interfixas. Barra, tesoura, martelo e gangorra.

PALAVRA-CHAVE

Tecnologia é o conjunto de técnicas e conhecimentos para aperfeiçoar ou facilitar o trabalho, a resolução de um problema ou a execução de uma tarefa específica. A tecnologia não envolve necessariamente equipamentos sofisticados e modernos e está presente desde o início das civilizações. Quando os seres humanos primitivos começaram a transformar pedras em lâminas para cortar madeira ou caçar, por exemplo, eles já estavam fazendo uso da tecnologia e realizando avanços tecnológicos.

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ATIVIDADE

Para demonstrar como a distância entre o ponto de apoio e a força potente determina a intensidade da força que será necessária para que possamos mover o objeto, sugerimos conduzir a turma a um experimento bastante simples, envolvendo o movimento de abrir e de fechar de uma porta.

Depois de explicar que a porta funciona como uma alavanca interpotente ou inter-resistente, em que o ponto de apoio é a dobradiça, peça aos estudantes que abram ou fechem a porta empurrando-a apenas com a ponta de um dedo, apoiado na borda da porta mais distante da dobradiça. Em seguida, peça que

No caso das alavancas inter-resistentes, a força resistente fica entre o apoio e a força potente. É o que ocorre em abridores de garrafa e carrinhos de mão, por exemplo.

Exemplos de alavancas inter‑resistentes.

Barra, carrinho de mão, abridor de garrafas e quebra nozes.

Nas alavancas interpotentes, a força potente fica entre o apoio e a força resistente. Isso acontece nas pinças e vassouras, por exemplo.

Antes de passar para o estudo da lei da alavanca, que é apresentado nas páginas seguintes, aprofunde com os estudantes a discussão das propriedades e da importância deste tipo de máquina. Para isso, realize atividades práticas com alavancas improvisadas (uma régua apoiada sobre uma borracha, por exemplo). A rigidez da barra, bem como a posição do ponto de apoio em relação às forças potente e resistente, são aspectos a serem discutidos nesta conversa. A seção +Atividade traz elementos para essa discussão.

Exemplos de alavancas interpotentes. Barra, vassoura, vara de pesca e pinça.

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tentem repetir esse movimento apoiando o dedo no meio da porta e, por fim, em um ponto mais próximo da dobradiça. Oriente para que tenham cuidado com os colegas para evitar que prendam os dedos na porta. Espera-se que os estudantes cheguem à conclusão de que, quanto mais próximo da dobradiça a força potente for aplicada, mais

Alavancas são objetos rígidos que se movem sobre um ponto de apoio, estando presentes em inúmeros objetos do dia a dia.

difícil será mover a porta. Essa atividade, além de possibilitar uma discussão sobre as características das alavancas, contextualiza o estudo da lei da alavanca, que será feito nas páginas seguintes. Ao mesmo tempo, contribui para o desenvolvimento da competência geral 2 e da competência específica 3 de Ciências da Natureza

Elaborado com base em: BALL, Leo et al Super simple physics: the ultimate bitesize study guide. Ilustrações: Adam Brackenbury e Gus Scott. Nova York: Dorling Kindersley, 2021. p. 68.

Elaborado com base em: BALL, Leo et al Super simple physics: the ultimate bitesize study guide. Ilustrações: Adam Brackenbury e Gus Scott. Nova York: Dorling Kindersley, 2021.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Arquimedes e a lei da alavanca

Acompanhe os estudantes na leitura das imagens que ilustram a lei da alavanca, relembrando-os de que o comprimento dos vetores está relacionado à intensidade da grandeza; assim, as setas com mesmo comprimento representam forças peso de mesma intensidade. A primeira situação, junto da fórmula matemática, mostra corpos de mesma massa a uma mesma distância do apoio.

Abaixo, são apresentadas suas situações: na figura A, o peso da direita é maior que o da esquerda, o que faz a gangorra pender para a direita. Essa situação é mais intuitiva que a apresentada na figura B, na qual dois corpos de massas distintas se equilibram. Chame a atenção para o fato de que isso só é possível porque o corpo de maior massa está mais próximo do apoio que o corpo mais leve.

Para estender a aprendizagem para fora da sala de aula, considere levar os estudantes para um espaço onde esteja disponível uma gangorra – pode ser uma praça ou o pátio da escola. Com esse brinquedo, é possível testar empiricamente as implicações da lei da alavanca, investigando como a distância entre o ponto de apoio e o ponto de aplicação de uma força interfere no equilíbrio. Exercitando a curiosidade intelectual para investigar fenômenos do mundo natural, os estudantes desenvolvem a competência geral 2

FORMAÇÃO CONTINUADA

Arquimedes e a lei da alavanca

Arquimedes (287 a.C.-212 a.C.) nasceu e viveu em Siracusa, região atualmente localizada na Itália, mas que pertencia à Grécia na época. Estudou em Alexandria, no Egito, e deixou um grande legado de conhecimento.

Um de seus trabalhos é a chamada lei da alavanca, que estabelece uma relação entre a intensidade das forças potente e resistente e a distância delas até o apoio. Podemos dizer, simplificadamente, que Arquimedes concluiu que uma força potente afastada do apoio pode equilibrar uma força resistente de intensidade muito maior. Essa característica das alavancas faz com que elas facilitem o trabalho de mover objetos muito pesados.

Em linguagem matemática, a lei da alavanca pode ser expressa da seguinte maneira:

FP representa a força potente e FR , a força resistente. A  distância entre o apoio e as forças potente e resistente é representada por dP e dR , respectivamente.

Segundo essa equação, uma força potente de pequena intensidade pode equilibrar uma força resistente muito mais intensa se a força potente estiver muito mais afastada do apoio que a força resistente.

Em (A), a FP não é suficiente para equilibrar a FR. FR é maior que FP, e as distâncias dP e dR são iguais. Em (B), embora a FP seja menor que a FR, elas se equilibram porque a dR é menor do que a dP

• As gangorras a seguir estão em equilíbrio. Calcule a informação que falta em cada caso. a)

c) dA = 2 m dB = 1 m

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Arquimedes é considerado um dos maiores cientistas de todos os tempos e o maior matemático da antiguidade. [...]

[...] Entre as invenções atribuídas a ele encontra-se um sistema de bombeamento de água conhecido como

cóclea, ou parafuso de Arquimedes, usado até os dias de hoje. A palavra cóclea tem origem grega, significando caracol. Acredita-se que ele inventou este sistema de bombeamento durante sua estadia no Egito. Eram tubos em hélice presos a um eixo inclinado, acoplado a uma manivela para

fazê-lo girar. Era usado na irrigação dos campos e como bomba de água.

ASSIS, André Koch Torres. Arquimedes, o centro de gravidade e a lei da alavanca

Montreal: C. Roy Keys Inc., 2008. p. 14, 16. Disponível em: https://www.ifi. unicamp.br/~assis/Arquimedes.pdf. Acesso em: 8 ago. 2022.

Plano inclinado

O plano inclinado, como uma rampa, reduz a intensidade da força necessária para erguer um corpo, embora aumente a distância percorrida. Quanto menor for a inclinação da rampa, menor é o esforço necessário; por outro lado, maior é a distância percorrida.

Representação do uso de uma rampa em um caminhão. Rampas são utilizadas em diversas situações em que é preciso mover um objeto pesado para um ponto mais alto ou baixo.

com Deficiência (no 13.146/2015) regulamentam a construção de rampas de acesso para pessoas que usam cadeiras de rodas. Destaque aos estudantes que uma das normas da ABNT (NBR 9050) determina que a inclinação deste tipo de rampa não pode ser superior a 8,33 %. Isso significa que, para cada metro de comprimento horizontal, a elevação pode variar em, no máximo, 8,33 cm. Para ajudá-los nesta compreensão, sugerimos disponibilizar aos estudantes uma trena ou um metro para que eles avaliem se a rampa da escola cumpre ou não esse requisito técnico. Ao tratar da importância da acessibilidade para o pleno exercício da cidadania, o estudo se contextualiza com o TCT Educação em direitos humanos

Pessoa cadeirante descendo uma rampa de acesso. Esse recurso facilita a circulação de pessoas que têm mobilidade reduzida.

Cunha

Estrada que sobe a Serra do Rio do Rastro (SC), 2020. As estradas que contornam a encosta das montanhas são planos inclinados.

Objetos cortantes, como facas, tesouras e machados, geralmente contam com uma cunha móvel, que é formada por dois planos inclinados. Com o uso dessa máquina simples, uma força pode ser aplicada para cortar ou partir um material.

NOTIFICAÇÃO

Elaborado com base em: BALL, Leo et al Super simple physics: the ultimate bitesize study guide. Ilustrações: Adam Brackenbury e Gus Scott. Nova York: Dorling Kindersley, 2021. p. 91.

A cabeça do machado age como uma cunha. Ela altera a direção da força aplicada e consegue partir a madeira.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Plano inclinado

Ao analisar as figuras nesta dupla de páginas com os estudantes, solicite que listem mais exemplos de planos inclinados presentes no cotidiano deles. Se houver rampa de acesso para cadeirantes na escola, convém levá-los para que possam analisá-la. Comente que essas rampas geralmente são compridas e pergunte

Por reduzir o esforço aplicado no deslocamento, o plano inclinado é muito utilizado para acessibilidade.

É importante que os estudantes tenham a compreensão que subir ladeiras mais íngremes exige mais esforço. Isso pode ser percebido quando se sobe uma ladeira a pé, ou até mesmo dentro de um veículo: nas ladeiras íngremes, o motor é mais exigido. A abordagem de situações do cotidiano dos estudantes poderá ajudá-los neste entendimento.

Cunha

28/08/22 10:50

aos estudantes por que eles acham que isso ocorre. É importante que eles entendam que a inclinação da rampa deve ser suave o suficiente para permitir que o cadeirante possa subir ou descer de maneira segura e sem fazer muito esforço. Quanto menor a inclinação da rampa, mais extensa ela será.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e a Lei Brasileira de Inclusão da Pessoa

A ilustração que representa o machado mostra, de maneira bastante simplificada, os vetores de força envolvidos na ação de cortar lenha. É importante que os estudantes compreendam que a força vertical para baixo, aplicada no golpe (impacto) do machado sobre a lenha, origina duas forças perpendiculares às faces do machado, com sentidos praticamente opostos. Essas forças fazem com que a lenha se parta ao meio. Cabe comentar que esse mesmo princípio está presente no funcionamento de outros instrumentos cortantes, como facas e tesouras, e pedir aos estudantes que analisem a cunha presente na lâmina de suas tesouras escolares.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

SELMA CAPARROZ

PRYZMAT/SHUTTERSTOCK.COM ANDRE DIB/PULSAR IMAGENS

SELMA CAPARROZ

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Parafuso

Relacionar cunhas e parafusos com planos inclinados exige certa capacidade de abstração. Use as imagens da página para evidenciar essa relação, auxiliando os estudantes na leitura e compreensão delas.

Se possível, realize com os estudantes a demonstração representada na ilustração que mostra o triângulo de papel sendo enrolado ao redor de um cilindro. Para tanto, recorte em papel triângulos retângulos de diferentes formatos para representar planos inclinados de diferentes angulações. Em seguida, enrole cada um deles em um lápis e demonstre as espirais formadas.

Para explorar o funcionamento de um parafuso, realize o tema 2, da seção Mergulho no tema, na qual é proposta a construção de um modelo simplificado do parafuso de Arquimedes. Para apresentar outros modelos simplificados e didáticos de máquinas simples, projete para a turma o vídeo indicado na seção Para o estudante desta página. Ele foi gravado em um espaço cultural dedicado à divulgação científica. Caso exista uma instituição assim na sua região, considere a possibilidade de levar os estudantes para conhecê-la. Esse tipo de atividade estimula e encanta os estudantes, auxiliando no engajamento nos estudos.

Parafuso

O parafuso é um plano inclinado móvel disposto em hélice na superfície de um cilindro. Ele pode ser utilizado para fixar duas peças ou em associação a engrenagens para gerar movimentos.

Um triângulo de papel, que representa um plano inclinado, enrolado ao redor de um cilindro representa um tipo de parafuso.

Parafuso para madeira.

O parafuso de Arquimedes é um dispositivo utilizado para transportar água (ou outros materiais) de um plano para outro mais elevado. Nesse equipamento, o parafuso fica dentro de uma calha ou tubo. Conforme gira, ele move porções do material.

Parafuso de Arquimedes usado para drenar água.

Elaborado com base em: ARCHIMEDES screw. Encyclopaedia Britannica. Chicago, c2022. Disponível em: https://www.britannica.com/technology/Archimedes-screw. Acesso em: 11 jul. 2022. Representação de um parafuso de Arquimedes.

• Identifique as afirmações incorretas e corrija-as no caderno.

a) O plano inclinado aumenta a distância pela qual o objeto é movido.

a) A afirmação está correta.

b) A inclinação de um plano inclinado não influencia a vantagem que ele oferece.

c) Tesouras são uma combinação de alavanca e cunha.

d) Parafusos são um tipo de cunha.

d) Parafusos são um tipo de plano inclinado.

PARA O PROFESSOR ATIVIDADE

• Vídeo: Ciências: máquinas simples. Publicado por Nova Escola. Vídeo (8min24s). Disponível em: https://www.youtube.com/ watch?v=G9XFWhlEZLs. Acesso em: 8 ago. 2022.

Vídeo gravado no espaço Catavento Cultural e Educacional, em São Paulo, apresentando modelos didáticos de máquinas simples.

A proposta desta atividade é fomentar a curiosidade e o protagonismo dos estudantes; por isso, permita que eles determinem a maneira de montar os sistemas de polias, interferindo somente quando necessário. Divida a turma em grupos entre 3 e 5 integrantes. Cada grupo deve receber um conjunto com barbante e, pelo

b) A inclinação de um plano inclinado influencia a vantagem que ele oferece.

c) A afirmação está correta.

menos, três polias (como as utilizadas em varais). Com as polias em mãos, solicite aos estudantes que construam um sistema com polia fixa e avaliem seu funcionamento. Esse sistema, mais simples que as polias móveis, pode ser montado apenas fixando uma polia em uma base fixa. Oriente os estudantes para que passem um

SELMA CAPARROZ

SELMA CAPARROZ

PALII OLEG/SHUTTERSTOCK.COM

DAVID GEE 4/ALAMY/FOTOARENA

Polias

Polias, também chamadas de roldanas, são constituídas por uma roda que gira em torno de seu centro e um ponto de apoio na forma de sulco, pelo qual passa uma corda. As polias são muito utilizadas para mover verticalmente corpos pesados, como levar material de construção aos andares superiores de um prédio ou descer móveis pesados durante uma mudança. Em veleiros, as polias são utilizadas para facilitar o controle das velas. As polias podem ser fixas ou móveis. Na polia fixa, o eixo fica preso a um suporte e não se desloca quando a corda é puxada. Nesse tipo de polia, diferentemente do que ocorre com as alavancas, não há uma multiplicação da força potente. Assim, para equilibrar um objeto, é necessário aplicar uma força potente de intensidade igual ao peso dele. Para levantar um objeto pesado, portanto, é preciso fazer bastante esforço. Mesmo assim, a polia fixa fornece vantagens, pois permite que a força seja exercida em direções e sentidos mais confortáveis para a pessoa. Observe na ilustração.

No caso da polia móvel, o eixo está conectado ao objeto que se pretende mover. Esse tipo de arranjo diminui a intensidade da força potente necessária para equilibrar uma força resistente, ou seja, reduz o esforço necessário para erguer um objeto. Uma roldana móvel reduz pela metade a força potente necessária para mover um corpo. Em compensação, é necessário puxar o dobro de corda. Polias móveis são geralmente usadas em conjunto com polias fixas, formando uma associação de polias.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Polias

Uma associação de duas polias reduz pela metade a força necessária para equilibrar a força resistente.

barbante ou outro tipo de corda pela polia e amarrem uma das pontas em um peso. Ao manipularem esse sistema, os estudantes poderão perceber que a polia fixa, embora não reduza o esforço necessário para erguer o objeto, melhora a ergonomia do movimento e, assim, torna o trabalho mais fácil.

Oriente os estudantes a montarem também um sistema com polia móvel, no qual o eixo

NOTIFICAÇÃO IMAGENS

FORA DE

Apesar de as polias não serem tão presentes no cotidiano da maioria das pessoas, elas compõem uma estrutura familiar a muitos estudantes: o varal de roupas de teto. Se possível, leve alguns exemplares de polia para a turma para que possam manipulá-los e solicite que reproduzam os sistemas de polia fixa e polia móvel apresentados no livro. Ao tratar da associação de polias, comente que a invenção desse mecanismo também é atribuída a Arquimedes. Existe um relato segundo o qual Arquimedes, para mostrar a eficiência desse sistema para o rei Hieron (c. 307 a.C. 216 a.C.), construiu um sistema de polias associadas e fixou uma das extremidades dele a um navio encalhado na praia. Arquimedes teria convidado o rei a puxar a extremidade livre da corda e este, sozinho, teria feito com que o navio se movesse sobre a areia. Embora a veracidade desse relato não seja confirmada, ele pode ser usado para ilustrar o quão revolucionária essa invenção foi em uma época em que não existiam motores para realizar trabalhos pesados.

A polia fixa não reduz a intensidade da força potente necessária para erguer o balde, mas torna a tarefa mais fácil.

de uma das polias é fixado ao peso a ser erguido. Com isso, eles poderão constatar que essa montagem reduz o esforço necessário para realização do trabalho.

Se julgar oportuno, incentive o uso de noções de pensamento computacional na resolução desses desafios. Nesse caso, eles deverão reconhecer os padrões de funcionamento das polias (fixas e móveis)

e aplicá-los para mover objetos.

Para finalizar a atividade, promova uma conversa coletiva sobre as situações do cotidiano dos estudantes em que um sistema de polias poderia ser útil. Esse trabalho favorece o desenvolvimento da argumentação e do diálogo na resolução de eventuais propostas conflitantes, mobilizando, portanto, as competências gerais 7 e 9

Representação

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Assim se faz Ciência Ciência para descobrir o passado

A atividade pode ser desenvolvida individualmente ou em grupos. Solicite a leitura do texto e da imagem e, em seguida, peça aos estudantes que descrevam a ilustração e expliquem suas interpretações de como as máquinas simples são empregadas na situação descrita. Espera-se que eles reconheçam o uso do plano inclinado e do sistema de polias fixas. Destaque que o comprimento da rampa de terra aumentava conforme a pirâmide crescia, de modo a manter uma inclinação favorável à movimentação das enormes rochas. Ao final da construção, essa rampa era desfeita, e as estacas, retiradas, de modo a restar apenas a pirâmide de blocos.

Ao valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico, social e cultural para entender e explicar a realidade, essa proposta contribui diretamente para o desenvolvimento da competência geral 1 e da competência específica 1 de Ciências da Natureza. Ela também convida os estudantes a avaliarem aplicações e implicações sociais e culturais da Ciência e de suas tecnologias, alinhando-se à competência específica 4 de Ciências da Natureza

ASSIM CIÊNCIA SE FAZ

CIÊNCIA PARA DESCOBRIR O PASSADO

Ao redor do mundo, diferentes civilizações antigas deixaram construções que despertam fascínio e curiosidade até os dias de hoje. Entre os exemplos mais conhecidos estão as pirâmides do Egito, construídas há mais de 4500 anos.

Esses monumentos são formados por grandes blocos de rocha e passam dos cem metros de altura! Uma das questões que elas inspiram é: como esses blocos foram movimentados e empilhados sem o auxílio de guindastes ou outras máquinas?

A Arqueologia é a ciência que estuda as sociedades e a cultura de povos antigos a partir de vestígios. Isso envolve diferentes áreas do conhecimento. No estudo das pirâmides, por exemplo, são aplicados conceitos de Física e Engenharia.

Com base em evidências encontradas tanto nas pirâmides quanto em pedreiras da região, arqueólogos acreditam que foi empregado um sistema de planos inclinados e grossas estacas, que eram usadas como roldanas. Apoiando os blocos de rocha sobre um tipo de trenó feito de troncos, os trabalhadores foram capazes de mover milhares de toneladas de material para construir cada pirâmide.

Elaborado com base em: CASCONE, Sarah. Does this newly discovered ramp system reveal how egyptians built the pyramids? Artnet, [s l.], 7 nov. 2018. Disponível em: https://news.artnet.com/artworld/does-this-ramps-explain-how-pyramids-werebuilt-1389712. Acesso em: 11 jul. 2022. Representação da hipótese sobre como foram construídas as pirâmides do Egito.

1. Segundo a hipótese apresentada no texto, que máquinas simples foram usadas na construção das pirâmides?

Plano inclinado e polia.

2. Qual é a importância de envolver diferentes áreas do conhecimento em uma pesquisa?

3. Você tem alguma curiosidade sobre o passado da humanidade que poderia ser estudada pela Arqueologia? Compartilhe com os colegas. Resposta pessoal.

2. Ao unir diferentes áreas do conhecimento, é possível ter uma compreensão maior sobre os povos do passado.

Atividades

1. Essa atividade solicita a retomada e interpretação de informações apresentadas no texto e nas imagens. Pode ser desenvolvida coletivamente, sob orientação do professor, caso os estudantes apresentem dificuldade.

2. Essa questão oferece uma oportunidade de esclarecer aos estudantes que, embora o

conhecimento humano seja “dividido” em áreas específicas, o estudo de muitos objetos de análise envolve a participação conjunta de diversas áreas, de modo a aprofundar nosso conhecimento sobre ele.

3. Estimule os estudantes a exporem suas curiosidades sobre o mundo natural e sobre o passado do ser humano.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Rampa de terra.

Estacas de madeira atuavam como polias.

A rampa de terra era prolongada conforme a pirâmide crescia.

Engrenagens

O movimento circular de uma roda pode ser transmitido a outras. Isso pode ser feito basicamente por contato direto ou com o uso de uma correia ou corrente.

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

A rotação pode ser transferida de uma roda para outra com uso de uma polia ( A ) ou por contato direto (B). Repare que o sentido da rotação não é transferido da mesma forma nos dois casos.

Elaborado com base em: BALL, Leo et al Super simple physics: the ultimate bitesize study guide. Ilustrações: Adam Brackenbury e Gus Scott. Nova York: Dorling Kindersley, 2021. p. 90.

As engrenagens são rodas dentadas usadas para transmitir o movimento circular. Elas podem estar em contato direto ou conectadas por meio de uma corrente, e os dentes evitam que as engrenagens girem em falso, isto é, que uma engrenagem escorregue na outra. Um exemplo comum de uso das engrenagens é na bicicleta. Uma engrenagem fixa aos pedais se conecta por uma corrente a outra engrenagem presa à roda traseira. Ao aplicar uma força nos pedais, ela é transferida para a roda traseira, fazendo a bicicleta se mover.

Esquema de engrenagens com correntes.

1. A polia fixa altera o sentido de aplicação da força potente, permitindo aplicar uma força em direções e sentidos mais confortáveis. A polia móvel pode reduzir até pela metade a força potente necessária para mover um corpo.

1. Que vantagem uma polia fixa oferece? E uma polia móvel?

2. Analise o seguinte sistema de engrenagens. Número de dentes de cada engrenagem: A = 40; B = 20; C = 10.

a) Se a engrenagem A girar no sentido horário, em que sentido as outras girarão?

b) Para cada volta que A completar, quantas voltas as outras engrenagens completarão?

2. a) A engrenagem B girará em sentido anti-horário e a C girará em sentido horário.

2. b) A quantidade de voltas é inversamente proporcional ao número de dentes. Assim, para cada volta de A, B completará duas voltas e C, quatro voltas.

Atividades

A atividade 1 exige a retomada de informações sobre as polias e a aplicação do conhecimento sobre elas em situações-problema. Utilize-a para avaliar a compreensão dos estudantes sobre o assunto.

A atividade 2 fornece uma possibilidade de trabalhar a capacidade de inferência

e dedução. Para analisar o sentido do movimento relativo entre as engrenagens, o estudante deve simular mentalmente a situação representada, relacionando-a à primeira ilustração desta página. Para responder ao item b, é necessário identificar que cada dente de uma engrenagem

Ao abordar o funcionamento de engrenagens, dedique algum tempo para a leitura das imagens com os estudantes. Se possível, leve uma bicicleta para sala de aula para demonstrar na prática o funcionamento das engrenagens. Para isso, complete um giro com o pedal, lentamente, solicitando aos estudantes que contem quantas voltas a roda traseira completa ao longo desse movimento. Se a bicicleta possuir marchas, será possível observar melhor como a diferença entre o número de dentes das engrenagens influencia na transferência de movimento. Neste caso, convém trocar a marcha da bicicleta e investigar com os estudantes a mudança que isso provoca na relação de giro entre o pedal e a roda traseira. Permita que os estudantes manipulem a bicicleta, orientando-os quanto aos cuidados necessários, como manter os dedos afastados das engrenagens e da correia o tempo todo. Encaminhe a conversa de modo a enfatizar que a mudança do número de dentes das engrenagens permite aumentar ou reduzir a frequência de giro da roda traseira. Nas marchas mais altas, por exemplo, é preciso fazer mais força para girar o pedal. A compreensão disso pode ser avaliada com ajuda da atividade 2

move um dente na engrenagem adjacente. Assim, engrenagens com o mesmo número de dentes realizam o mesmo número de voltas. A partir daí, devem deduzir o que ocorre quando o número de dentes é duas vezes maior e quatro vezes maior.

Pedais

Coroa

Corrente

Catraca

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mergulho no tema

1. Em busca do equilíbrio

Esta atividade propõe uma abordagem lúdica para trabalhar o princípio da alavanca de Arquimedes. Espera-se que, conforme avancem nas rodadas do jogo, os estudantes agucem a percepção sobre o equilíbrio e o funcionamento de alavancas.

Durante a construção do dispositivo, ressalte a relação entre a gangorra e a alavanca, indicando que o barbante que equilibra a régua funciona como ponto de apoio. As forças potente e resistente são aplicadas na régua pelos cestos em que as moedas serão colocadas; neste caso, definir qual é a força potente e a força resistente é apenas uma questão de convenção.

Ao prender o barbante na régua, na posição de equilíbrio, use fita adesiva o suficiente para garantir uma boa fixação. Pequenas mudanças de posição podem comprometer a atividade.

Depois de montados, os cestos devem ter a mesma massa. Caso isso não ocorra, peça a eles que verifiquem qual está mais leve; a ele deve ser acrescida massa, usando fita adesiva e pedaços de barbante ou papel, por exemplo, até que ambos os cestos atinjam a mesma massa e o sistema equilibre-se na horizontal.

Como demonstração, simule algumas rodadas. Por exemplo: coloque cinco moedas em um dos cestos, indicando a posição de 10 cm na régua, para simular a ação da primeira dupla. A dupla adversária deverá colocar todas as moedas restantes no outro cesto e determinar a posição em que ele deve ser pendurado para que ambos os cestos se equilibrem. Verifique se os estudantes compreendem

TEMA MERGULHO NO

EM BUSCA DO EQUILÍBRIO

Jogo

Vamos construir uma balança de pratos e criar um jogo que vai desafiar as suas noções – e as de seus colegas – de peso e equilíbrio.

Material

• 1 régua rígida

• 1 metro de barbante (aproximadamente)

• 1 rolo de fita adesiva

Procedimento

• 2 copos plásticos idênticos

• 2 clipes para papel idênticos

• 10 moedas iguais

1 Amarre um pedaço de barbante no centro da régua e erga-a pelo fio. Verifique se ela permanece equilibrada na horizontal. Se não for o caso, mova o barbante para os lados até achar a posição ideal. Em seguida, fixe o barbante nessa posição com a fita adesiva. Prenda a outra extremidade do barbante em um apoio fixo, de maneira que a régua penda para baixo com o barbante bem esticado.

2 Com cuidado, fure a borda dos copos e passe outro pedaço de barbante através dos furos para construir dois cestinhos com fios de comprimento igual. Amarre um clipe na ponta de cada barbante, formando um gancho.

3 Pendure os copos plásticos nas extremidades da régua, à mesma distância do ponto de apoio, e verifique se eles se equilibram. Se isso não ocorrer, prenda mais barbante ou fita adesiva ao copo mais leve, até que o equilíbrio seja alcançado.

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que como ambos os cestos possuem cinco moedas, a distância entre eles e o ponto de apoio deve ser a mesma.

Para simular uma etapa mais complicada, coloque duas moedas no cesto, indicando novamente a posição de 10 cm na régua. A dupla adversária deverá colocar as oito moedas restantes no cesto respectivo e calcular a posição do equilíbrio. Auxilie os estudantes a concluir que, como o segundo cesto tem massa quatro

vezes maior que o primeiro, ele deve estar a uma distância quatro vezes menor do ponto de apoio para que o equilíbrio seja atingido (desconsiderando a massa do cestinho).

Regras do jogo

1 Formem duplas; neste jogo, uma dupla desafia outra.

2 A primeira (dupla A) vai escolher:

• um número de moedas para colocar em um cestinho;

• a posição na régua em que esse cestinho deverá ser pendurado (qualquer ponto da escala numerada).

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Reflexões

ATENÇÃO

Não pendurem o cestinho ainda.

3 A outra dupla (dupla B) deve colocar todas as moedas restantes no outro cestinho e calcular a posição que ele deve ser pendurado para equilibrar a estrutura que vocês montaram, deixando a régua exatamente na horizontal. Essa dupla pode também concluir que não é possível atingir o equilíbrio.

4 Pendurem os cestinhos na régua, nas posições indicadas pelas duplas, e avaliem o que ocorre. A dupla B tem direito a duas tentativas para acertar, ou seja, conseguir uma posição em que o equilíbrio seja mantido na balança.

5 Após as tentativas, a dupla deve anotar a sua pontuação. Para avaliar quantos pontos a dupla fez, sigam as instruções do quadro abaixo.

Quadro de pontuação

• A régua se equilibra na primeira tentativa: 3 pontos para a dupla B

• A régua se equilibra na segunda tentativa: 1 ponto para a dupla B

• Se a dupla B não conseguiu atingir o equilíbrio mesmo na segunda tentativa, a dupla A faz 3 pontos.

• Se a dupla B concluiu que não é possível atingir o equilíbrio, a dupla A deve testar se isso é verdade. Se for, a dupla B faz 3 pontos; se não, a dupla A faz 3 pontos

6 Na próxima rodada, invertem-se os papéis: a dupla B coloca as moedas no primeiro potinho, e a dupla A deve fazer os cálculos. Lembrem-se de anotar a pontuação da dupla.

7 Após 10 rodadas (cinco para cada dupla), somem a pontuação de todas as rodadas. A dupla com mais pontos vence! Caso haja empate em número de pontos, realizem uma rodada de desempate. Quem fizer mais pontos nessa rodada, vence.

REFLEXÕES NÃO ESCREVA NO LIVRO.

1. A balança funciona como qual tipo de máquina simples?

Como a alavanca.

2. Que raciocínio sua dupla usou para calcular a posição em que deve pendurar o cestinho?

2. Espera-se que os estudantes tenham usado a lei da alavanca de Arquimedes.

1. Alavanca interfixa. Espera-se que os estudantes identifiquem os componentes da alavanca durante a montagem do equipamento.

2. Auxilie os estudantes a compreender que, como todas as moedas são iguais e, portanto, têm a mesma massa, uma estimativa pode ser obtida usando o número de moedas em vez da massa delas:

N1 x d1 = N2 x d2 Em que:

• N1 é o número de moedas no cesto 1;

• d1 é a distância do cesto 1 ao ponto de apoio;

• N2 é o número de moedas no cesto 2;

• d2 é a distância do cesto 2 ao ponto de apoio.

Por exemplo, supondo que o primeiro grupo tenha colocado três moedas no cesto e determinado uma posição a 20 cm do ponto de apoio, o grupo adversário, sabendo que deve usar as sete moedas restantes, fará o seguinte cálculo:

3 moedas x 20 cm = = 7 moedas x d2 H H d2 3 8,5 cm.

Assim, o segundo grupo deve colocar o cesto com 7 moedas a aproximadamente 8,5 cm do ponto de apoio para atingir o equilíbrio. Como esse cálculo não considera a massa dos cestinhos, é provável que os estudantes precisem utilizar a segunda tentativa para equilibrar os cestos, ao menos nas primeiras rodadas. Quanto maior for a massa dos cestinhos, mais eles poderão atrapalhar os cálculos. Para reduzir esse efeito, é possível utilizar objetos mais pesados que as moedas, como bolas de gude. É importante, porém, que todas tenham a mesma massa.

PANIMONI/SHUTTERSTOCK.COM

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

2. Parafuso de Arquimedes

Ao solicitar aos estudantes que construam o parafuso de Arquimedes, peça que analisem as imagens desse equipamento presentes no livro e pesquisem outras na internet. Observando esse dispositivo a partir de diferentes ângulos, eles desenvolverão uma noção mais apurada de como deverá ficar a montagem final. Recomendamos que a montagem da manivela seja feita previamente à aula. Isso pode ser feito com cola instantânea para madeira ou com a ajuda de pregos ou parafusos. Se optar por pregos ou parafusos, recomendamos fixar com dois ou três deles para cada pedaço de cabo de vassoura, a fim de evitar que eles girem em falso.

PARAFUSO DE ARQUIMEDES

Construção de modelo

Vimos que o parafuso de Arquimedes é empregado para transportar água ou outros materiais para um local mais elevado. Vamos construir um equipamento que utiliza o mesmo princípio e testar seu funcionamento.

Material

• 1 trecho de cabo de vassoura com 70 cm de comprimento

• 1 trecho de cabo de vassoura com 10 cm de comprimento

• 1 ripa fina de madeira com 10 cm de comprimento

• mangueira transparente com 2 metros de comprimento

• 50 cm de barbante (aproximadamente)

• 2 potes plásticos

Procedimento

Reúnam-se em grupos de acordo com as orientações do professor.

1 Com as peças de madeira, o professor vai montar uma manivela como a da ilustração.

Cabo de vassoura

Representação da manivela que será feita na atividade.

2 Enrolem a mangueira em espiral ao redor do segmento maior da manivela, partindo da ponta oposta à da manivela. Cortem o excedente de mangueira, se houver.

Elaborado com base em: PERRONE, Gabriel C. Parafuso de Arquimedes. Acervo Museológico dos Laboratórios de Ensino de Física. Porto Alegre, 1 dez. 2019. Disponível em: https://www.ufrgs.br/amlef/2019/12/01/parafuso-dearquimedes/. Acesso em: 18 jul. 2022. Representação do modelo de parafuso de Arquimedes.

3 Para fixar a mangueira na manivela, amarrem-na com o barbante. O parafuso de Arquimedes assim estará pronto.

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IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

4 Coloquem água em um dos potes plásticos. Posicionem o outro pote em um ponto mais elevado, mas próximo do primeiro.

5 Baseando-se no que aprenderam sobre o parafuso de Arquimedes, descubram o que é necessário fazer para mover a água do pote de baixo para o pote de cima.

Após fornecer a manivela aos estudantes, deixe que conversem entre si sobre a melhor maneira de montar o parafuso de Arquimedes. A fixação das extremidades da mangueira deve ser feita de modo a fixá-la bem, sem estrangular a passagem de água. Esse trabalho favorece o exercício da curiosidade e da investigação, colaborando com o desenvolvimento da competência geral 2 e da competência específica 2 de Ciências da Natureza

Representação de situação em que será necessário mudar a água para um local mais alto.

1. O que é necessário fazer para mover a água para um local mais alto usando o parafuso de Arquimedes? É possível fazer o transporte no sentido contrário também?

É necessário girar a manivela para que a água suba pelo parafuso. Não é possível fazer o transporte no sentido contrário.

2. Conversem sobre o funcionamento dessa máquina e discutam os seguintes pontos:

• A máquina funcionou adequadamente?

• A construção poderia ter sido diferente para melhorar algum aspecto?

• O que poderia ser feito para aumentar a eficiência dessa máquina? Ao final da conversa, escrevam um resumo das conclusões do grupo e apresentem para a turma.

Ver orientações no Manual do professor

Estudantes realizando a atividade do parafuso de Arquimedes.

Reflexões

1. Para fazer a máquina funcionar, é preciso mergulhar a ponta inferior no recipiente de onde se pretende retirar a água e alinhar a outra ponta da mangueira sobre o segundo pote. Em seguida, deve-se girar a manivela, de modo que o parafuso gire ao redor de seu centro. Girando em um sentido, a água

é movida para cima; no sentido inverso, a água no interior do parafuso é movida para baixo.

2. Resposta pessoal. Avalie a compreensão dos estudantes acerca do parafuso de Arquimedes. Se possível, propor que testem as sugestões apresentadas para verificar se elas surtem os efeitos pretendidos.

Para mover a água de um recipiente para o outro, a ponta mais distante do parafuso deve ser mergulhada no recipiente com água, e a parte mais próxima do operador deve ficar sobre o recipiente que vai receber a água, como na figura a seguir. Estimule os estudantes a girar a manivela algumas vezes tanto no sentido horário quanto no anti-horário para observar o que acontece com o líquido.

Elaborado com base em: PERRONE, Gabriel C. Parafuso de Arquimedes. Acervo Museológico dos Laboratórios de Ensino de Física . Porto Alegre, 1 dez. 2019. Disponível em: https://www.ufrgs.br/ amlef/2019/12/01/parafusode-arquimedes/. Acesso em: 8 ago. 2022. Esquema da montagem do experimento.

SELMA CAPARROZ

REFLEXÕES NÃO ESCREVA NO LIVRO.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

3. Medindo forças

Solicite aos estudantes que identifiquem qual é a força que estão medindo (força peso) e pergunte como o vetor correspondente poderia ser representado. Espera-se que eles reconheçam que a força peso tem direção vertical e sentido para baixo, e a intensidade é proporcional à quantidade de moedas no cesto.

Reflexões

Utilizar a linguagem gráfica para produzir conhecimentos e resolver problemas das Ciências da Natureza contribui para o desenvolvimento da competência específica 6 de Ciências da Natureza, bem como da competência geral 4

1. Antes de iniciar, pergunte aos estudantes sobre a finalidade de um gráfico. Ressalte que a leitura de um gráfico pode sugerir, visualmente, a existência de correlações entre as variáveis estudadas, por exemplo. Sugerimos a construção de um gráfico de linhas em que o número de moedas seja representado no eixo das abcissas e a deformação do elástico, em centímetros, no eixo das ordenadas. Ao inserir os dados no gráfico e conectá-los por uma linha, deve ser possível notar a relação direta entre a quantidade de moedas no cesto e a deformação do elástico.

2 e 3. Ao conectar os pontos do gráfico por uma linha, é possível obter uma estimativa da deformação do elástico referente ao intervalo entre 10 e 30 moedas. Para estimar a deformação correspondente a 5 moedas, prolongue a reta que conecta os pontos referentes a 10 e 20 moedas até o ponto correspondente

MEDINDO FORÇAS

Construção de modelo

Os dinamômetros são aparelhos empregados para medir a intensidade de uma força. Vamos construir um tipo de dinamômetro simplificado e investigar algumas de suas características.

Material

• 1 elástico de látex

• 50 cm de barbante

• 1 copo plástico

• 30 moedas iguais

• 1 régua de 30 cm

• 1 palito de dente

Procedimento

Reúnam-se em grupos de acordo com as orientações do professor.

1 Com cuidado, façam 3 furos na borda do copo e passem o barbante através deles, formando um cestinho.

2 Abram o elástico e amarrem uma das pontas nos barbantes do cestinho. Nesse mesmo ponto, fixem o palito de dente na horizontal, como na figura.

3 Com fita adesiva, prendam a outra ponta do elástico em uma quina de cadeira ou carteira, próximo a uma das pernas do móvel.

4 Alinhem a ponta do palito com a marca 0 cm e fixem a régua.

5 Coloquem 10 moedas no cestinho e anotem o valor indicado na régua. Repitam usando 20 e 30 moedas.

REFLEXÕES NÃO ESCREVA NO LIVRO.

Ver orientações no Manual do professor

1. Usando os valores anotados, elaborem um gráfico que mostre a relação entre o número de moedas no cestinho e a deformação do elástico. Conversem com os colegas e o professor sobre a construção desse gráfico.

2. Analisando o gráfico, verifiquem se é possível prever qual será a deformação do elástico para 5, 15 e 25 moedas.

3. Após estimar esses valores, testem suas previsões e verifiquem se chegaram próximo.

à abcissa 5. Analise o valor da ordenada correspondente com os estudantes e, em seguida, peça que usem o dinamômetro para medir a deformação do elástico com 5 moedas no cesto. Depois, solicite à turma que compare o valor obtido com a estimativa feita pelo gráfico, discutindo com eles se a estimativa foi próxima ou não do valor obtido.

PARA O PROFESSOR

• Roteiro: Dinamômetro com elástico. Publicado por: Unicamp. Disponível em: https://m3.ime. unicamp.br/recursos/1006. Acesso em: 8 ago. 2022. Roteiro de aula prática de construção de um dinamômetro, com descrições detalhadas para o professor.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Representação de dinamômetro simplificado.

Régua

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ACESSIBILIDADE: UM DIREITO DE TODOS

Leitura e interpretação

Acessibilidade é um assunto que deveria estar presente em todas as ações do indivíduo na sociedade. É ela que permite igualdade no tratamento das pessoas e na construção das cidades. Podemos afirmar que Acessibilidade é a possibilidade de acesso à todas as esferas da sociedade, seja no lazer, no trabalho, nas atividades de estudos e nas sociais.

Para se ter uma ideia, o último levantamento do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) apontou que 8,4% da população brasileira acima de 2 anos – o que representa 17,3 milhões de pessoas – tem algum tipo de deficiência. Quase metade dessa parcela (49,4%) é de idosos. Esse número expressivo revela o desafio de gestores públicos e da própria iniciativa privada, na hora de construir casas, prédios, calçadas e tudo que envolve o ir e vir de um indivíduo.

[...]

É importante destacar que, quando o assunto é mobilidade, não estamos falando apenas de transporte, mas também de todo um planejamento que propicia o deslocamento das pessoas. E são justamente esses os vilões para as PCD’s e PMR’s (Pessoas com Deficiência e Pessoas com Mobilidade Reduzida) no país. Ruas esburacadas, rampas destruídas ou inacabadas, calçadas sem espaço algum para cadeirantes, banheiros sem espaços adequados, áreas de lazer sem estrutura inclusiva… a lista é grande.

[...]

Para a inclusão ocorrer, não precisamos de mais leis, precisamos de mudança de atitude. A legislação já determinou o caminho, porém, o cidadão deve estar atento aos seus direitos e os técnicos, arquitetos e engenheiros, bem como dirigentes públicos e empreendedores, atentos às suas obrigações. Não há o que inovar, só falta consciência social.

DIAS, Givaldo. Acessibilidade urbana: uma questão de justiça social. O Documento, Cuiabá, 4 abr. 2022. Disponível em: https://odocumento.com.br/givaldo-dias-acessibilidade-urbana-uma-questao-de-justica-social/. Acesso em: 11 jul. 2022.

Ver orientações no Manual do professor.

1. Segundo o texto, o que é acessibilidade?

2. Que argumentos o autor usa para justificar a importância da acessibilidade?

3. O autor afirma que não são necessárias mais leis para promover a acessibilidade. Você concorda? Justifique.

4. Em grupo, circulem pela escola e avaliem as condições de acessibilidade para pessoas com mobilidade reduzida. Em seguida, proponham formas de utilizar máquinas simples para melhorar essa acessibilidade. Apresentem suas propostas para o restante da turma.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

4. Acessibilidade: um direito de todos

Para a realização desta atividade, é possível empregar o método de sala de aula invertido. Para isso, atribua a leitura do texto e a realização das atividades como lição para casa. No dia combinado, reúna a turma para discutir o que eles compreenderam do texto e analisar as respostas elaboradas.

Outra estratégia – útil para textos como este, com linguagem mais formal do que os estudantes estão acostumados – envolve solicitar aos grupos que leiam um parágrafo por vez. Após a leitura de um parágrafo, devem explicar o que interpretaram, desenvolvendo a capacidade de síntese.

É recomendável ter um dicionário à disposição dos estudantes. Antes de pesquisar no dicionário, porém, estimule-os a tentar inferir o significado dos termos que desconhecem a partir do contexto em que se inserem. Esse trabalho, realizado de maneira sistemática, contribui para o desenvolvimento da capacidade de leitura inferencial e para o enriquecimento do vocabulário.

PARA O PROFESSOR

Reflexões

4. Ao convidar a turma a agir coletivamente com empatia e autonomia, com base em princípios inclusivos e solidários, a atividade contribui para o desenvolvimento das competências gerais 9 e 10 e da competência específica 8 de Ciências

da Natureza. Ao estimular o estudante a valorizar a diversidade humana e o respeito a si e ao outro, a atividade contribui para o desenvolvimento da competência geral 8 e da competência específica 7 de Ciências da Natureza

• Cartilha : Cartilha de Acessibilidade no Espaço Escolar. São Paulo: Instituto Paradigma, 2008. Disponível em: https://iparadigma.org.br/ biblioteca/educacao-inclusivacartilha-de-acessibilidadeno-espac%CC%A7o-escolar/. Acesso em: 8 ago. 2022. Cartilha informativa sobre acessibilidade na escola, traz orientações detalhadas de como avaliar a acessibilidade da escola e fornece subsídios para a execução adequada da atividade.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

5. Máquinas no dia a dia

Esta atividade convida o estudante a valorizar e fruir manifestações artísticas e a participar de uma produção artístico-cultural, o que contribui para o desenvolvimento da competência geral 3. Ela também tem por objetivo estimular os estudantes a voltar a atenção para objetos cotidianos e identificar neles os princípios de funcionamento das máquinas simples, o que contribui para o desenvolvimento da habilidade EF07CI01. Esse tipo de proposta colabora para a percepção de que os assuntos estudados em sala de aula têm relação com a vida cotidiana dos estudantes. Verifique se todos os estudantes têm acesso a dispositivos capazes de registrar fotografias digitais (smartphones ou câmeras digitais). Se julgar interessante, reúna os estudantes em grupos ou proponha que compartilhem os equipamentos, de modo que todos possam participar da atividade. Alternativamente, as fotografias podem ser substituídas por desenhos feitos pelos estudantes. A exposição pode ser feita com as imagens impressas ou não. Neste último caso, a galeria virtual pode ser montada reunindo-se todos os arquivos em uma pasta para projetá-los em sala de aula. Outra possibilidade é usar um serviço de hospedagem on-line de imagens para criar a galeria e compartilhar com os estudantes. Isso possibilita também compartilhar o trabalho fora da escola. O uso de tecnologias digitais de informação e comunicação para se comunicar e disseminar informações contribui com o desenvolvimento da competência geral 5 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza

MÁQUINAS NO DIA A DIA

Exposição

Nesta Unidade, você estudou que as máquinas fazem parte do nosso cotidiano – desde as mais simples, até as mais sofisticadas. Por isso, nesta atividade, você e seus colegas vão montar uma exposição de fotos sobre as máquinas que utilizam no dia a dia.

Material

• máquina fotográfica, celular ou outro dispositivo que faça fotografias

Procedimento

1 Ao realizar suas atividades diárias, repare na presença de máquinas simples e máquinas complexas.

2 Escolha uma máquina simples presente no seu cotidiano para ser fotografada.

3 Ao capturar a fotografia da máquina simples, procure enquadrar o equipamento de modo a deixar claro para um observador do que se trata. Por exemplo, se for fotografar uma alavanca, procure mostrar o apoio e os pontos de aplicação das forças potente e resistente.

4 Escreva um pequeno texto para acompanhar cada uma dessas imagens na exposição, explicando ao observador do que se trata. Inclua informações como o nome do objeto, sua função e modo de funcionamento.

5 No dia combinado, leve a fotografia e o texto para a sala de aula. Vocês podem fazer uma exposição virtual, criando uma galeria de imagens, ou imprimir as fotografias e fazer uma exposição presencial.

6 Explique a seus colegas a máquina que você registrou. Observe também as imagens produzidas por eles.

REFLEXÕES NÃO ESCREVA NO LIVRO.

Resposta pessoal, irá depender das imagens.

1. Quais imagens da exposição mais chamaram a sua atenção? Por quê?

2. No seu entendimento, a exposição conseguiu retratar a importância das máquinas na nossa vida? Explique sua resposta.

Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes reconheçam a importância das máquinas simples.

Reflexões

Recomendamos estipular um tempo para os estudantes contemplarem as imagens. Em seguida, promova uma conversa a partir das questões propostas na seção. Incentive-os a expor suas impressões sobre o trabalho, pedindo

que expliquem que características das imagens mais os agradaram. Esse exercício favorece o desenvolvimento da linguagem oral e colabora para que desenvolvam a capacidade de observar com atenção, notar detalhes etc.

Há diferentes máquinas simples que você pode escolher para fotografar.

MAIS FILME

Tempos modernos, direção de Charles Chaplin. EUA, 1936. Esse filme, do renomado ator e diretor inglês Charles Chaplin (1889-1977), retrata de forma caricata e crítica a vida urbana nos Estados Unidos na década de 1930. Mostra um ponto de vista sobre as intensas transformações no modelo de produção que ocorriam na época, quando a produção industrial e a mecanização do trabalho se expandiram.

SITES

Balançando. Publicado por: PhET. Essa página traz um simulador virtual de alavancas e um jogo, com vários níveis, que vai testar sua capacidade de equilibrar pesos diferentes.

Disponível em: https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-act/latest/balancing-act_pt_BR.html.

Gear Sketch. Publicado por: Gear Sketch. Esse site permite criar inúmeras combinações de engrenagens virtuais. Basta desenhar um círculo que uma engrenagem surgirá. Arraste uma engrenagem para perto de outra para que se conectem. Depois, basta definir o sentido de rotação de uma delas e apertar o play. Você pode conectar quantas engrenagens quiser.

VÍDEO

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mais

• Tempos modernos

Considerado um clássico do cinema, esse filme retrata alguns dos fatos sobre o desenvolvimento tecnológico comentados ao longo da Unidade. Avalie a possibilidade de projetá-lo para os estudantes e promover uma roda de conversa sobre o assunto.

• Balançando

As atividades disponibilizadas nessa página podem ser empregadas para trabalhar a compreensão da lei da alavanca de Arquimedes. Esse trabalho pode ser feito como preparação para a realização do tema 1, da seção Mergulho no tema

• Gear Sketch

Disponível em: http://www.gearsket.ch/.

Arquimedes – Ilustrando a História. Publicado por: Ilustrando história. Vídeo (3min). Animação bem-humorada com informações e histórias envolvendo a biografia do matemático, filósofo, físico, engenheiro, inventor e astrônomo grego Arquimedes. Além de formular a lei da alavanca e criar o parafuso que leva seu nome, Arquimedes é responsável por muitas outras invenções.

Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=NRjafzwzwlg.

Acessos em: 11 jul. 2022.

Esse recurso é interessante para auxiliar o estudo do tópico Engrenagens, possibilitando criar exemplos para acompanhar as explicações. Ao acessar o endereço, aparecerá uma tela em branco. Mantendo pressionado o botão esquerdo do mouse, desenhe um círculo. A página se encarregará de gerar uma engrenagem. Desenhe outras engrenagens conectadas umas às outras. Para determinar o sentido de rotação de uma engrenagem, mantenha pressionado o botão esquerdo do mouse e mova-o para a direita ou para a esquerda. Clique no play para fazer as engrenagens girarem.

• Arquimedes – Ilustrando História

Assista a esse vídeo com a turma para explorar a biografia de Arquimedes, que é citado algumas vezes ao longo da Unidade. É importante destacar que algumas afirmações são especulativas, como os detalhes da história acerca da criação do princípio de Arquimedes.

BETTMANN ARCHIVE/GETTY IMAGES

PHET /UNIVERSITY OF COLORADO BOULDER GEARSKET.CH

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Ponto de checagem

Esta seção, as atividades que estão ao longo da Unidade e a seção Fim de papo têm a intenção de proporcionar oportunidades de avaliar o processo de ensino e de aprendizagem e, dessa forma, contribuir para que o professor possa direcionar e ajustar o seu plano de trabalho e garantir que os objetivos de aprendizagem propostos sejam atingidos. A proposta para que os estudantes avaliem seu domínio sobre os principais conceitos funciona como um parâmetro para que eles possam orientar seus estudos. Explique à turma que é o momento de rever o que aprenderam ao longo da Unidade e de avaliar como agiram durante o processo de ensino e de aprendizagem: quão bem eles consideram que aprenderam os conceitos apresentados e o quanto precisam revisá-los. Isso favorece os processos metacognitivos, levando os estudantes a refletir sobre o que aprenderam e a identificar a própria evolução.

PONTO CHECAGEM DE NÃO ESCREVA NO LIVRO.

2. Alavanca interpotente: acelerador, pegador de gelo e pá. Alavanca interfixa: alicate. Alavanca inter-resistente: mala com rodinhas e espremedor de batata.

Parabéns! Você chegou ao final da Unidade 6. Antes de seguir nos seus estudos, avalie seu domínio sobre alguns conceitos que foram apresentados.

1. Em dupla, analisem o gráfico a seguir. Ele representa a posição de um veículo automotivo ao longo de uma estrada, entre 14 h e 18 h.

Deslocamento de um veículo automotivo ao longo do tempo

Fonte: Dados fictícios.

A velocidade do carro aumentou, diminuiu ou se manteve igual ao longo desse período? Expliquem como chegaram à resposta.

2. Identifique o tipo de alavanca mostrado em cada uma das imagens.

1. A velocidade do veículo se manteve. Para chegar a essa constatação, deve-se verificar o quanto o carro se deslocou em cada intervalo de tempo: a cada hora, ele se desloca 60 km.

3. Pense em uma tarefa cotidiana que envolva esforço físico. Proponha uma solução ou invenção que utilize uma ou mais máquinas simples para realizar essa tarefa mais facilmente.

Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes mobilizem conceitos sobre o funcionamento das máquinas simples na elaboração da resposta.

4. Para cada uma das situações a seguir, proponha uma solução que empregue uma ou mais máquinas simples.

a) Resposta possível: O móvel pode ser içado com polias

janela.

a) Thiago comprou um sofá. O móvel, porém, não cabe no elevador do prédio nem passa pelas escadas. Como fazer para levar o sofá até o apartamento de Thiago, no 15o andar?

b) Janaína notou que um dos quadros em sua parede estava desalinhado em relação aos outros. Como ela pode retirar esse prego da parede? Resposta possível: Usando uma alavanca, como um martelo.

c) Dafne levava sua avó, cadeirante, para visitar uma amiga. Para chegar à casa dessa amiga, é necessário subir três degraus. Como elas podem subir com a cadeira de rodas?

Resposta possível: Utilizando uma rampa (plano inclinado).

FIM DE PAPO

Retome a Questão central, apresentada na abertura da Unidade, e use as informações dos quadros Notificação para elaborar uma nova resposta. Por fim, compare essa resposta com a que você elaborou da primeira vez. O que mudou? Resposta pessoal.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Fim de papo

Aproveite esta seção para revisar o conteúdo estudado, avaliar a compreensão dos estudantes e permitir que eles avaliem seu progresso em relação aos objetivos da Unidade. Essa classificação pode ser pela criação de um quadro, como o mostrado abaixo. Verifique quais assuntos originaram mais dúvidas e avalie como retomá-los para esclarecê-las.

Eu consigo...

... reconhecer efeitos de forças sobre os corpos e identificá-la como uma grandeza vetorial.

... conceituar aceleração e velocidade, reconhecendo o papel da força na produção de aceleração e desaceleração.

... conhecer características, funcionamento e aplicações de diferentes máquinas simples.

... discutir a aplicação, ao longo da história, das máquinas simples.

... propor soluções e a realização de tarefas mecânicas cotidianas por meio da aplicação de máquinas simples.

• Compreendi bem.

Entendi, mas tenho dúvidas.

Questão central Espera-se que os estudantes tenham adquirido mais informações sobre forças, e que suas ideias iniciais tenham mudado, abrangendo agora mais conceitos e nuances. Peça aos estudantes que retomem a Questão central e redijam uma nova resposta a ela. Em seguida, solicite que comparem a resposta de agora com a primeira. Não há uma única resposta correta; as possibilidades são múltiplas. O intuito é favorecer os processos de metacognição, propiciando uma oportunidade para que os estudantes reflitam sobre a própria aprendizagem. Para complementar o fechamento da Unidade, pode ser proposta a produção coletiva de um material que simbolize o que foi estudado, segundo o entendimento dos estudantes. Pode ser um texto escrito com a colaboração de todos, uma pintura, um vídeo, uma escultura etc. – contribuindo para o desenvolvimento da competência geral 4. Realizando esse trabalho ao final de todas as Unidades, será possível acumular os materiais produzidos e criar uma exposição para a turma no final do ano letivo. Essa atividade propicia um momento de reflexão sobre o que foi estudado, no qual os estudantes podem falar sobre a importância dos assuntos abordados, as dificuldades que tiveram, entre outros fatores. Com isso, é propiciado o desenvolvimento da competência geral 9

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

MARCOS GUILHERME

BNCC

Competências:

Gerais: 1, 2, 4, 5, 7, 8, 9 e 10

Ciências da Natureza: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8

Habilidades:

EF07CI02, EF07CI03, EF07CI04

Temas Contemporâneos

Transversais:

Educação para o consumo Educação fiscal

INTRODUÇÃO

Esta Unidade se propõe a apresentar um panorama amplo da presença e da importância das transferências de calor não apenas em nosso cotidiano mas também na dinâmica da natureza. Esse trabalho é iniciado com o estudo do conceito de energia e suas diferentes formas, assuntos que julgamos essenciais para estabelecer os significados de energia térmica, calor e temperatura, apresentados em seguida. A invenção das principais escalas termométricas é apresentada de maneira resumida, procurando evidenciar o raciocínio que fundamentou a criação de cada uma. A Unidade prossegue abordando os efeitos que a transferência de calor exerce sobre a matéria; a partir daí, são analisadas as diferentes formas de propagação de calor e suas implicações no nosso cotidiano e na natureza. O final da Unidade detalha como o nosso conhecimento sobre calor e sua propagação permitiu o desenvolvimento de materiais e tecnologias, bem como o impacto dessas inovações sobre a sociedade e o ambiente.

OBJETIVOS

• Adquirir noções básicas sobre energia e suas diferentes formas.

• Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica.

• Compreender as diferentes formas de propagação de calor.

• Explicar o princípio de funcionamento de equipamentos térmicos.

180

UNIDADE ENERGIA E CALOR

7

Como o calor está presente em nossas vidas?

Anote suas ideias no caderno. Elas serão recuperadas ao final da Unidade.

Ver orientações no Manual do professor

1. Em um primeiro momento, é possível que os estudantes elenquem apenas a fogueira. Após o estudo da Unidade, espera-se que reconheçam que todos os corpos emitem calor na forma de irradiação infravermelha. Também poderão reconhecer o uso da lenha como combustível e as roupas vestidas pelas pessoas na imagem como isolantes térmicos, por exemplo.

2. A principal forma pela qual a fogueira aquece quem se aproxima dela é a irradiação. Acima da fogueira formam-se correntes de convecção de ar quente.

3. Roupas que são feitas de material isolante térmico, como tecidos grossos, reduzem a perda de calor do corpo para o ambiente e por isso nos mantêm mais aquecidos.

Pessoas ao redor de uma fogueira em Londrina (PR), 2017.

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• Compreender a noção de equilíbrio termodinâmico e avaliar sua importância em diversas situações.

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JUSTIFICATIVAS DOS OBJETIVOS

Energia e/ou calor fazem parte, direta ou indiretamente, de todas as situações cotidianas. Conhecer esses conceitos, diferenciando as variadas formas de energia e conceitos

Questão central

A Questão central é uma pergunta abrangente que convida os estudantes a interpretá-la e respondê-la livremente. Avalie como eles utilizam seus conhecimentos prévios nesse momento. Essa pergunta pode ser retomada ao longo da Unidade, especialmente nos momentos em que o tópico estudado se relacionar diretamente à questão. Os quadros

1. A que elementos da imagem você associaria a palavra “calor”?

2. Como uma fogueira pode nos aquecer?

3. Por que as roupas feitas de tecidos grossos nos mantêm mais aquecidos que outras?

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Abertura da Unidade

A leitura da imagem de abertura pode proporcionar diversos questionamentos sobre os assuntos que serão abordados ao longo desta Unidade. Para fomentá-los, proponha questões como: Como o calor da fogueira se espalha? Por que, quanto mais perto da fogueira estamos, mais calor recebemos? Por que, quando acendemos a boca de um fogão, a panela (que fica sobre a chama) se aquece muito rapidamente, mas o mesmo não ocorre com a pessoa em frente à chama? A fogueira e o Sol nos aquecem do mesmo modo? Por que colocar uma roupa grossa nos faz sentir aquecidos? Por que ficamos mais aquecidos quando estamos abraçados a alguém? Todas essas questões tratam de assuntos que serão abordados na Unidade. Aproveite este momento para observar as respostas dos estudantes e suas concepções prévias sobre o tema.

Para início de conversa Use as atividades para orientar a leitura da imagem e expandi-la, com intuito de fazer os estudantes manifestarem seus conhecimentos prévios sobre o assunto. Neste momento, portanto, não é esperado que os estudantes apresentem respostas corretas. Avalie a participação deles para identificar eventuais concepções incorretas que possam ser retomadas e ajustadas ao longo da Unidade.

Notificação podem auxiliar nessas retomadas. Essa dinâmica possibilita concatenar outras questões ou comentários e, assim, mobilizar os saberes prévios dos estudantes. Com base neles, pode-se fazer uma breve avaliação diagnóstica que contribuirá para o planejamento das aulas subsequentes. Oriente os estudantes a escreverem, individualmente, sua resposta para a Questão central, deixando claro que ela será retomada ao final do estudo.

ERNESTO REGHRAN/PULSAR IMAGENS

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Energia

Sugerimos dedicar um tempo à leitura das imagens com os estudantes, pedindo que expliquem o que compreendem por energia em cada um dos casos. Avalie as contribuições dos estudantes e averigue suas concepções prévias sobre o conceito de energia, fazendo as orientações que julgar oportunas. É importante que, ao final da leitura, eles possam concluir que a energia existe em diferentes formas na natureza e está presente em todas as situações cotidianas.

Solicite aos estudantes que agrupem os exemplos ilustrados em função da semelhança entre eles. No caso do filhote de cachorro e dos rapazes na trilha, o termo energia é empregado com um sentido próximo de “disposição”, relacionado à energia que nosso corpo usa para realizar atividades. O adolescente com o celular e as moças conversando sobre a conta de luz estão se referindo a uma forma particular de energia, a elétrica.

Prossiga nesse exercício com os estudantes, evidenciando que, na linguagem cotidiana, energia é um termo polissêmico, isto é, que possui diversos significados. Apesar disso, a maioria desses significados guarda relação com o conceito científico de energia.

A definição de energia mudou muito ao longo do desenvolvimento da Ciência. Esse assunto, que fornece um bom exemplo de como a produção do conhecimento científico é dinâmica, é explorado na apostila indicada a seguir.

ENERGIA

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PARA O PROFESSOR

• Apostila: Textos de apoio ao professor de física: Introdução ao conceito de energia Alessandro A. Bucussi. Porto Alegre: UFRGS, 2007. Disponível em: https://www.if.ufrgs.br/tapf/v17n3_ Bucussi.pdf. Acesso em: 11 ago. 2022.

Apostila com textos de apoio ao professor. Apesar de voltados ao ensino de Física no Ensino Médio, colaboram também para a abordagem de energia nos Anos Finais do Ensino Fundamental.

Situações cotidianas em que a palavra energia pode ser utilizada.

As situações retratadas na figura da página anterior, bastante distintas, representam alguns dos contextos em que a palavra energia é geralmente empregada. A energia é, de fato, um dos conceitos mais abrangentes da Ciência, além de ser uma ideia bastante familiar para nós. Apesar disso, é muito difícil defini-la com exatidão.

NOTIFICAÇÃO

Tudo o que existe no Universo é uma combinação de matéria e/ou energia; percebemos a energia pelos efeitos que ela produz na matéria.

Tudo o que existe no Universo é uma combinação de matéria e/ou energia. A matéria é constituída de partículas, possui massa e ocupa espaço. A energia não tem essas características, mas nós conseguimos identificá-la pelos efeitos que ela produz sobre a matéria.

De maneira simplificada, podemos dizer que a energia é um agente capaz de produzir uma ação. A energia dos alimentos mantém o funcionamento do metabolismo das células, a energia do Sol aquece o planeta, a energia contida em combustíveis move os carros, e assim por diante.

PALAVRA-CHAVE

Nesta obra, usamos o termo partículas para nomear os menores elementos que compõem a matéria –os átomos. Essas partículas são minúsculas, invisíveis até com o uso dos microscópios mais potentes. Toda a matéria é formada por essas partículas ou por combinações entre elas. Nos anos escolares seguintes, esse conceito será desenvolvido com mais profundidade.

ATIVIDADES

1. O que é energia? Como podemos percebê-la?

Simplificadamente, energia é um agente capaz de produzir uma ação. Podemos perceber os efeitos que ela produz na matéria, como aquecimento ou movimento.

2. Em dupla, pensem em situações cotidianas em que se usa a palavra “energia”. Listem essas situações e expliquem qual é o significado dessa palavra em cada exemplo. Por fim, compartilhem suas respostas com outra dupla. Resposta pessoal.

Atividades

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1. Esta atividade solicita a capacidade de síntese dos estudantes, demandando que retomem informações do texto para elaborar uma resposta que sumarize as informações apresentadas. Caso os estudantes apresentem dificuldade, oriente-os a ler novamente o último parágrafo do texto e a confrontá-lo com a figura da página anterior.

Nos Anos Finais do Ensino Fundamental, entendemos que não seria proveitosa uma análise aprofundada do conceito de energia, por ser muito abstrato. Nessa etapa do ensino, julgamos mais importante capacitar o estudante a identificar a atuação da energia nos diferentes eventos que ocorrem ao seu redor, bem como compreender os princípios básicos que regem a interação da energia com a matéria. Desse modo, optamos por apresentar a energia de maneira simplificada, a partir de exemplos cotidianos familiares aos estudantes. Explore o boxe Palavra-chave com a turma e procure deixar claro que a matéria é formada pela combinação de partículas minúsculas, os átomos. A teoria atômica e os elementos químicos são objeto de estudo no 9o ano; neste momento, pretende-se focar em uma concepção simplificada e introdutória, que será útil para entender conceitos como mudança de estado físico, condução térmica, dilatação e outros. Compreender conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza é necessário ao desenvolvimento da competência geral 1 e da competência específica 2 de Ciências da Natureza

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2. Nesta atividade, trabalha-se novamente o caráter polissêmico da palavra energia. Incentive os estudantes a tentar identificar relações entre o significado dessa palavra nos exemplos que pensaram e a definição científica dele.

Na imagem, placas fotovoltaicas em Ibiúna (SP), 2017. Além de ser essencial para os seres vivos, a energia solar é usada na geração de energia elétrica.

EDSON GRANDISOLI/PULSAR IMAGENS

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Formas de energia Prosseguindo o enfoque da abordagem pedagógica nos efeitos perceptíveis que a energia produz sobre a matéria, são apresentados diferentes tipos de energia. É importante avaliar a compreensão dos estudantes acerca dos exemplos apresentados. Isso pode ser feito solicitando que forneçam outros exemplos. Avalie as respostas fornecidas, corrigindo ou complementando aquilo que julgar necessário. Embora esta Unidade tenha foco na energia térmica, a compreensão das outras formas de energia contribuirá para sofisticar a elaboração dos estudantes quanto ao significado do conceito de energia, que será desenvolvida em outros momentos ao longo dos Anos Finais do Ensino Fundamental.

Ao analisar o exemplo da roda-d’água, através da foto da página 185, com os estudantes, comente que a água em movimento possui energia cinética; essa energia faz a roda mover e, no gerador, é convertida em energia elétrica e outras formas de energia que se dissipam. A roda-d’água será retomada na Unidade 8 durante o estudo dos diferentes tipos de força motriz. O estudo da energia elétrica, desde suas características até sua geração e transmissão para as cidades, é feito no 8o ano. Nesse momento, é suficiente que os estudantes saibam que a energia elétrica é apenas mais uma forma de energia.

Cultivo de plantas em ambiente interno. Locais como esse empregam lâmpadas para fornecer a energia luminosa de que as plantas precisam para realizar fotossíntese e se desenvolver.

NOTIFICAÇÃO

A energia pode se manifestar de diferentes formas e pode ser convertida de um tipo em outro.

Formas de energia

A energia pode ser armazenada, transferida, medida, mas não pode ser destruída. Dependendo da ação que produz, a energia recebe diferentes nomes. A seguir, listamos alguns exemplos.

A energia do Sol que aquece o planeta e é utilizada pelos seres fotossintetizantes para a produção de alimento é chamada energia luminosa ou energia radiante. Ela viaja na velocidade da luz e pode se propagar no vácuo. A energia luminosa pode ter origem natural ou artificial: além do Sol e das demais estrelas, as fogueiras, as lâmpadas, entre outros objetos.

Corpos em movimento apresentam energia cinética, relacionada à velocidade e à massa do corpo. Quanto maior a velocidade ou a massa do corpo, mais energia cinética ele apresenta.

Os aparelhos eletrônicos utilizam energia elétrica para funcionar. A energia elétrica pode ser produzida em geradores de usinas pela conversão da energia cinética da água, dos ventos ou de vapor, que é transferida para as turbinas ou pás. Em pilhas e baterias, a energia elétrica é obtida por transformações que liberam a energia química contida nos componentes internos desses equipamentos.

Na brincadeira conhecida como taco ou bets, uma bola é arremessada contra o alvo. Quanto mais rápido a bola viaja, maior sua velocidade e, portanto, mais energia cinética ela apresenta.

DMITRIY SHIRONOSOV/ALAMY/FOTOARENA

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A energia térmica é uma das formas de energia que percebemos com mais facilidade. Ela não está associada apenas às sensações de calor ou de frio mas também aos fenômenos de mudança de estado físico da matéria, dilatação e contração de corpos e funcionamento de máquinas térmicas, que serão estudadas na próxima unidade.

A energia pode ser convertida de um tipo para outro – isso será tema de estudo no 8º- ano. No Sistema Internacional de Unidades, a energia é medida em joules (J). Outra unidade de medida bastante usada é a caloria (cal). O valor energético dos alimentos, por exemplo, é expresso em calorias na maioria dos rótulos. Uma caloria corresponde a aproximadamente 4,18 joules.

ATIVIDADES

1. Faça uma lista das formas de energia apresentadas aqui e, para cada uma, escreva um exemplo de situação em que ela esteja presente. Mostre sua lista a um colega e explique os exemplos que você escolheu. Resposta pessoal.

2. Copie as frases a seguir, substituindo o símbolo (¶) pelo tipo de energia correspondente.

a) A energia (¶) do Sol ilumina o planeta Terra. luminosa ou radiante

b) A energia (¶) está associada às sensações de frio e de calor, além de outros fenômenos.

c) Quanto mais rápido um corpo se move, mais energia (¶) ele possui. cinética

d) O gerador é normalmente utilizado para converter energia (¶) em energia (¶). cinética; elétrica

A energia cinética da água em movimento é o que faz a roda-d’água girar. Quando essa roda-d’água está acoplada a um gerador, a energia cinética é convertida em energia elétrica. 185

Ao tratar das unidades de medida de energia, é possível que os estudantes conheçam o termo caloria, muito utilizado para se referir à energia contida nos alimentos; por isso, sugerimos aqui questioná-los sobre o que eles compreendem por caloria. Convém relembrá-los que os alimentos fornecem energia para a manutenção de nosso organismo.

Essa discussão permite abordar esse conceito de forma contextualizada com o TCT Educação para o consumo, a partir de um elemento que pode ser familiar para a maioria dos estudantes: a rotulagem dos alimentos. Nos rótulos, a quantidade de energia é informada em quilocalorias (kcal), sendo que uma quilocaloria equivale a mil calorias; assim, quando dizemos, hipoteticamente, que uma maçã tem 50 calorias, estamos afirmando na realidade que ela possui 50 quilocalorias, ou 50 mil calorias. Explique aos estudantes que a quilocaloria é utilizada para facilitar a transmissão da informação, evitando o uso de numerais extensos. Esclareça que os alimentos produzidos, comercializados e embalados na ausência do cliente e prontos para serem oferecidos aos consumidores devem apresentar rotulagem nutricional obrigatória.

Atividades

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1. Ao elaborar suas respostas, os estudantes devem justificá-las por meio de argumentos com base em fatos e informações confiáveis, de modo a trabalhar a competência geral 7 e a competência específica 5 de Ciências da Natureza

2. Use esta atividade para avaliar se os estudantes conseguem relacionar os diferentes tipos de energia aos efeitos e às características correspondentes.

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Gerador

ZOONAR GMBH/ALAMY/FOTOARENA

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Energia térmica e calor

No estudo da energia térmica, mobilizamos o conceito de partícula, trabalhado no boxe Palavra-chave, na página 183. Empregamos tal termo para evitar o uso de átomo, molécula ou íons, conceitos que serão trabalhados no 9o ano. Neste momento, é importante que os estudantes reconheçam que a matéria é formada de partículas submicroscópicas; que diferentes materiais são formados por partículas distintas, e que essas partículas não são estáticas – em qualquer um dos estados de agregação da matéria, essas partículas se movem. Para trabalhar com a noção de que a movimentação das partículas varia nos diferentes estados físicos, realize a atividade complementar sugerida abaixo.

O conteúdo desta e da próxima página auxilia a desfazer confusões comuns relativas aos conceitos de calor, temperatura e sensação térmica. Dessa maneira, pode ser utilizado para desenvolver a habilidade EF07CI02

ENERGIA TÉRMICA E CALOR

As partículas que formam a matéria não são estáticas, isto é, não permanecem paradas. Se fosse possível observar as partículas que constituem este livro agora, você notaria que elas realizam um movimento de vibração ao redor de um ponto. Podemos dizer, então, que existe energia cinética associada a essas partículas. A energia térmica corresponde à soma das energias cinéticas associadas a todas as partículas que compõem um corpo.

A intensidade desse movimento depende do estado físico, ou estado de agregação, em que o corpo se encontra: sólido, líquido ou gasoso.

Nos sólidos, as partículas permanecem bem aderidas entre si e apenas vibram ao redor de um ponto sem se deslocar muito. Nos líquidos, a adesão entre as partículas é mais fraca, e elas se movimentam com bastante liberdade pelo espaço disponível – isto é, possuem mais energia cinética. No estado gasoso, as partículas atingem a máxima liberdade de movimento. Como praticamente não existe adesão entre elas, as partículas gasosas se movimentam livremente, tendendo a ocupar todo o espaço disponível.

Aquecimento

Estado sólido Estado líquido Estado gasoso

Elaborado com base em: DORLING KINDERSLEY; SMITHSONIAN INSTITUTION. Super Simple Physics: the ultimate bitesize study guide. Nova York: DK Children, 2021. p. 212. Representação do comportamento das partículas em cada estado da matéria. As esferas representam as partículas que formam a matéria.

A energia térmica pode ser transferida de um corpo para outro. Por exemplo, quando uma caneca de chá quente é deixada sobre a mesa, a água quente do chá transfere a energia térmica dela para a caneca, para o ar, para a mesa etc. Com isso, o chá resfria lentamente até chegar à mesma temperatura do ambiente em que foi deixado. A transferência de energia térmica se chama calor. Em outras palavras, calor é a energia térmica em trânsito. Embora essa palavra tenha outros significados no uso cotidiano, aqui, ela será empregada somente em seu sentido científico.

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ATIVIDADE

Esta atividade propõe uma abordagem lúdica para o estudo do movimento das partículas nos diferentes estados de agregação da matéria. Para tanto, baseia-se na tradicional brincadeira “Vivo ou morto”, adaptada para “Sólido, líquido ou gasoso”. A atividade pode ser feita em grupos ou

com a turma toda; considere realizá-la em um espaço amplo, onde os estudantes possam mover-se com liberdade. Nesta brincadeira, cada competidor irá representar uma partícula submicroscópica. O primeiro passo é definir com os estudantes quais ações o competidor deve fazer para representar cada um dos estados de agregação. Considere

as propostas dos estudantes a este respeito, explicando que os movimentos escolhidos devem ter relação com o grau de agitação das partículas. Por exemplo: para representar o estado sólido, o estudante poderá rebolar sem sair do lugar; para representar o estado líquido, caminhar a passos lentos em qualquer direção; e, para representar o estado

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

A energia térmica é transferida sempre do corpo mais quente para o corpo mais frio – não existe “transferência de frio”. Por exemplo, quando um bolo sai do forno, a temperatura dele é bem mais elevada que a temperatura ambiente. Ao ser deixado sobre a bancada, o bolo transfere energia para o ambiente e, por isso, esfria. Ao mesmo tempo, o ambiente recebe energia térmica do bolo e é aquecido, embora não seja tão fácil notar, porque a energia térmica se dissipa por todo o local. Essa troca de energia ocorre até que seja atingido o equilíbrio térmico, isto é, até que os corpos estejam na mesma temperatura.

PALAVRA-CHAVE

A Termodinâmica é o ramo da Ciência que estuda as relações entre energia térmica e energia mecânica. Por extensão, essa palavra também é usada para descrever situações em que ocorre conversão entre essas duas formas de energia. Por exemplo, os ciclos termodinâmicos envolvidos no funcionamento do motor de combustão interna são ciclos em que ocorre conversão de energia térmica (proveniente da combustão) em energia mecânica.

A noção de equilíbrio térmico está incluída na noção de equilíbrio termodinâmico, e é uma ideia fundamental para a Termodinâmica. Isso será explicado quando estudarmos as formas de transferência de calor: a energia térmica sempre é transferida, espontaneamente, do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura, até que se atinja o equilíbrio térmico.

ATIVIDADES

NOTIFICAÇÃO

O bolo quente transfere calor para o ambiente e, com isso, esfria até atingir o equilíbrio térmico. Calor é a energia térmica em trânsito; a energia térmica é transferida do corpo mais quente para o mais frio até que se atinja o equilíbrio térmico.

2. Calor é a energia térmica em trânsito. Os estudantes podem citar diferentes exemplos cotidianos; o importante é explicitarem que a energia térmica é transferida de um corpo de temperatura mais alta para um de temperatura mais baixa.

1. Elabore um quadro listando os três estados físicos da matéria. Para cada um, descreva a distância entre as partículas e o grau de agitação delas.

Ver orientações no Manual do professor

2. O que é calor? Relate uma situação do cotidiano que envolva calor.

3. Escolha a alternativa que completa corretamente a frase abaixo. Em seguida, explique sua resposta.

Ao sair de casa em um dia frio, nosso corpo esfria porque ¶

a) o frio do ambiente penetra o corpo, fazendo a temperatura baixar.

b) a energia térmica do nosso corpo é transferida para o ambiente.

4. Em duplas, pesquisem em livros ou na internet uma resposta para a seguinte questão:

• O nosso corpo sempre transfere energia para o ambiente. Apesar disso, ele geralmente se mantém a uma temperatura mais alta que o ambiente. Como isso ocorre?

Ver orientações no Manual do professor

Com base nos resultados da pesquisa, produzam um material de divulgação para a internet. Pode ser um meme, um vídeo curto, entre outras opções.

3. Alternativa b. A energia térmica é sempre transferida do corpo de maior temperatura (o corpo) para o de menor temperatura (o ambiente). A sensação de frio que temos nessa situação vem da transmissão de calor para o ambiente.

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gasoso, andar rapidamente. Se o espaço disponível para a atividade for pequeno, os estudantes poderão representar a agitação das partículas com movimentos de cabeça ou dos braços, por exemplo. Se houver estudantes com mobilidade reduzida, discuta com a turma sobre a melhor maneira de tornar a brincadeira

inclusiva. Utilizar linguagem corporal e conhecimentos da linguagem científica para se expressar e construir significados contribui para o desenvolvimento da competência geral 4. Ao debater sobre a melhor maneira de realizar a atividade contribui-se para o desenvolvimento da competência geral 9

Leia o texto do quadro Palavra-chave com a turma, que traz um conceito central para o estudo do restante desta Unidade e da Unidade 8. Esse trabalho é necessário para o desenvolvimento da habilidade EF07CI04. Noções iniciais sobre o equilíbrio termodinâmico são apresentadas a partir das próximas páginas, e o estudo de máquinas térmicas ocorre na Unidade seguinte.

27/08/22 17:05

O professor será o juiz. O juiz deve falar o nome de um dos estados da matéria, por exemplo, “Sólido!”, e, imediatamente, todos os competidores devem adotar o movimento combinado. Se algum estudante realizar o movimento errado, é eliminado e passa a ajudar o juiz a fiscalizar os outros nas próximas rodadas.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Temperatura e sensação térmica

Esclareça aos estudantes que temperatura e sensação térmica não são a mesma coisa. A temperatura é uma grandeza que pode ser medida, refletindo o grau de agitação térmica das partículas que compõem um corpo. Já a sensação térmica diz respeito à nossa percepção da temperatura ambiente pelo tato e é influenciada por muitos fatores (em geral, temperatura, vento e umidade relativa do ar).

Nas previsões meteorológicas, é comum que seja informada a temperatura prevista e a sensação térmica, que é calculada em função de diferentes variáveis. Não se trata de uma grandeza padronizada; há mais de uma centena de índices que tentam estimar a sensação térmica. Comente com a turma que, embora não tenha valor para a análise climática, a sensação térmica tem utilidade na previsão do tempo, ajudando as pessoas a planejarem suas atividades em função do tempo meteorológico. Com auxílio de um aplicativo de previsão do tempo em um smartphone ou na internet, analise uma previsão do tempo em que sejam apresentados os valores de temperatura e sensação térmica. Utilizar tecnologias digitais de informação e comunicação de forma crítica, significativa e reflexiva para informações contribui para o desenvolvimento da competência geral 5 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza. Para analisar empiricamente a noção de sensação térmica, realize com a turma a atividade complementar sugerida a seguir.

Enfermeira usando termômetro clínico digital para avaliar a temperatura em paciente. Quando precisamos saber com exatidão alguma temperatura, devemos usar um termômetro. A sensação térmica não é uma maneira precisa de estimar temperaturas.

TEMPERATURA E SENSAÇÃO TÉRMICA

O grau de agitação das partículas que constituem um corpo depende da quantidade de energia térmica que ele contém. Quando um corpo transfere energia para outro, o grau de agitação térmica de suas partículas diminui; quando recebe energia, essa agitação aumenta. A temperatura é a grandeza que indica o grau de agitação térmica das partículas que formam um corpo. No cotidiano, dizemos que um corpo está frio ou quente por causa da percepção que temos sobre a temperatura dele. Chamamos sensação térmica ou temperatura aparente a maneira como a pele percebe a temperatura do ar ou de outros corpos. Essa sensação é afetada por fatores como a umidade do ar e a velocidade do vento.

A sensação térmica não é uma maneira precisa de determinar a temperatura. Uma situação que exemplifica isso ocorre ao entrarmos no mar ou em uma piscina. Nos primeiros instantes, podemos ter a impressão de que a água está gelada. Porém, conforme permanecemos na água, o desconforto passa e a temperatura não incomoda mais. Nesses casos, não foi a temperatura da água que mudou, apenas a nossa percepção dela.

Para obter uma medida precisa da temperatura de um corpo, utiliza-se o termômetro. Existem diversos tipos de termômetro: a laser, eletrônico, de álcool, entre outros. Independentemente do tipo, os termômetros indicam a temperatura de acordo com uma escala termométrica.

Pessoas aguardando para atravessar a rua em Campinas (SP), 2021. A sensibilidade a temperaturas baixas ou altas varia de pessoa para pessoa. Esse fenômeno é observado quando andamos na rua e vemos algumas pessoas com roupas leves e outras agasalhadas.

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ATIVIDADE

Para reforçar a ideia de que a sensação térmica não é uma maneira confiável de avaliar a temperatura dos corpos, realize a atividade proposta a seguir. Prepare três bacias idênticas, uma com água morna (do chuveiro ou torneira aquecida – em torno de 40 °C), outra com água em temperatura ambiente, e a terceira com água gelada (entre

4 °C e 8 °C), sem identificação. Peça a um dos estudantes que se voluntarie para a demonstração. Oriente-o a colocar uma das mãos no recipiente de água gelada e dizer qual sensação térmica lhe é provocada (frio). Mantendo essa mão mergulhada, ele deverá colocar a outra mão no recipiente de água morna e relatar novamente a sensação térmica que esse líquido lhe proporciona (quente). Em seguida, ele deverá mergulhar as duas mãos,

Aclimatação

A percepção da temperatura ambiente pelos nossos sentidos sofre influência de diversos fatores, como idade, sexo biológico, massa corporal e outros. Além disso, o corpo humano tem a capacidade de se aclimatar, ou aclimatizar: ao chegar em um ambiente mais quente ou mais frio do que estamos acostumados, o organismo passa por alterações que amenizam o desconforto inicial e alteram a percepção da temperatura.

Quando o ambiente está frio:

• Os vasos sanguíneos da pele se contraem. Isso reduz a perda de calor.

• Os pelos do corpo ficam arrepiados. Essa reação não tem grande importância nos humanos; em outros animais, isso cria uma camada de ar próximo à pele, que os protege do vento.

• A produção de calor pelo corpo aumenta. Isso ocorre por diferentes mecanismos, como os calafrios, aquela tremedeira involuntária que sentimos no frio.

ATIVIDADES

1. O que é temperatura? Qual é a relação entre temperatura e calor?

2. Analise a situação ao lado e depois responda: Você concorda com a atitude do homem? Explique sua resposta.

Quando o ambiente está quente:

• Os vasos sanguíneos da pele se dilatam, aumentando a transferência de calor do corpo para o ambiente.

• A sudorese aumenta, isto é, a produção de suor. Ao evaporar, o suor resfria a pele.

• A produção de suor é um mecanismo de resfriamento do corpo.

• A produção de calor pelo corpo diminui.

1. Temperatura é a grandeza que indica o grau de agitação térmica das partículas que formam um corpo. O calor é a transferência de energia térmica; quando um corpo cede ou recebe energia térmica, sua temperatura pode variar.

Sua testa está quente! Vou te dar um remédio para febre.

Espera-se que os estudantes discordem da atitude do homem. Ele usou a sensação térmica para aferir a temperatura da menina, o que não é um método preciso. Para saber a temperatura corporal dela, ele deveria ter usado um termômetro clínico. Os estudantes também podem comentar que a prescrição de medicamentos deve ser feita por médicos.

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ao mesmo tempo, no recipiente de água em temperatura ambiente e relatar o que sente. Para finalizar, meça a temperatura da água nos três recipientes com um termômetro e informe os valores aos estudantes.

Quando tiramos a mão da água morna e a colocamos na água em temperatura ambiente, esta nos parece fria. De maneira

equivalente, quando tiramos a mão da água gelada e a colocamos na água em temperatura ambiente, esta nos parece quente. As mãos do estudante transmitem sensações térmicas diferentes, e ele terá a impressão de que o mesmo líquido está a duas temperaturas diferentes. Ao final da atividade, evidencie que o tato não é

um instrumento confiável para se saber a temperatura de um corpo.

Ao exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das Ciências para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, o estudante desenvolve a competência geral 2 e a competência específica 3 de Ciências da Natureza

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Escalas termométricas

Verifique se os estudantes compreenderam o que diferencia uma escala relativa de uma absoluta. Comente que Anders Celsius, quando apresentou sua escala relativa de temperatura para a Academia Real das Ciências da Suécia, a empregava de maneira inversa à utilizada atualmente: ele adotava zero para o ponto de ebulição e 100 para o ponto de congelamento da água. Acredita-se que tenha sido o biólogo sueco Carlos Lineu (1707-1778) quem propôs a inversão dos valores, após a morte de Celsius, organizando a estrutura da escala como ela é atualmente.

Ao escolher os pontos fixos para sua escala, Celsius buscava evitar que as temperaturas usuais nas atividades cotidianas fossem expressas por valores negativos. Em função dessa divisão original em cem partes, os graus dessa escala foram chamados centígrados durante muito tempo. A padronização com o nome Celsius ocorreu em 1948, por determinação do Comitê Internacional de Pesos e Medidas. Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico são necessários ao pleno desenvolvimento da competência geral 1 e da competência específica 1 de Ciências da Natureza

Se julgar pertinente, comente que, embora Fahrenheit tenha adotado o valor 96 ° F como a temperatura do corpo humano, estudos mais precisos feitos posteriormente revelaram que o valor correto é 98,5 ° F.

ESCALAS TERMOMÉTRICAS

A escala termométrica mais utilizada atualmente no mundo, inclusive no Brasil, é a escala Celsius, idealizada pelo físico e astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744). Para criar essa escala, indicada pelo símbolo da unidade de medida °C, Celsius determinou, inicialmente, dois pontos fixos. Para isso, escolheu dois fenômenos relacionados à temperatura que eram fáceis de serem reproduzidos: a fusão e a ebulição da água.

Em seguida, atribuiu valores arbitrários de temperatura para cada um: 0 °C para a fusão da água e 100 °C para a ebulição, ao nível do mar. O intervalo entre esses valores foi dividido em cem partes iguais, cada uma correspondendo a 1 °C.

Outra escala termométrica é a Fahrenheit, criada pelo engenheiro alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), indicada pelo símbolo da unidade de medida °F. Inicialmente, os pontos fixos escolhidos por ele foram 0 °F para uma mistura de gelo, água, sal e amônia, e 96 °F para a temperatura do corpo humano. Posteriormente, percebendo a necessidade de melhorar a precisão da escala, trocou os pontos fixos, utilizando as temperaturas de fusão e de ebulição da água. Na escala Fahrenheit, o ponto de fusão da água é 32 °F, e o de ebulição é 212 °F. Atualmente, essa escala está caindo em desuso, sendo utilizada em pouquíssimos países.

Tanto a escala Celsius quanto a Fahrenheit foram elaboradas a partir de pontos fixos arbitrários e, por esse motivo, são conhecidas como escalas relativas. O físico irlandês William Thomson Kelvin (1824-1907), conhecido pelo título de Lorde Kelvin, propôs uma escala absoluta que passou a ser denominada escala Kelvin, indicada pela unidade de medida K, e é bastante utilizada em algumas áreas da Ciência.

Alguns termômetros de bulbo (A) indicam a temperatura tanto na escala Celsius quanto na Fahrenheit. Essa função também está presente em diversos termômetros digitais (B), bastando apertar um botão para alternar as escalas.

Na escala Kelvin, o ponto zero (0 K) corresponde à temperatura mais baixa possível teoricamente, quando um corpo não possui mais energia térmica. Nessa situação, chamada zero absoluto, a movimentação das partículas cessaria completamente, isto é, elas não teriam energia cinética. Na escala Kelvin, a temperatura de fusão da água corresponde a aproximadamente 273 K, e a de ebulição, cerca de 373 K. Note que nessa escala não se usa o termo “grau”; não dizemos “300 graus Kelvin”, apenas “300 Kelvin”.

Conversões entre as escalas

Para converter uma temperatura em graus Celsius para graus Fahrenheit, ou vice-versa, utiliza-se a seguinte equação:

t c 5 = t f 32 9

Sendo t c a temperatura em graus Celsius e t f a temperatura em graus Fahrenheit. Como exemplo, vamos calcular a conversão de 25 °C para Fahrenheit.

25 5 = t f 32 9 H t f = 5 ? 9 + 32 H t f = 77 ºF

Para converter temperaturas entre Celsius e Kelvin, usa-se a seguinte equação:

tk = t c + 273

Sendo tk a temperatura em Kelvin e t c a temperatura em Celsius.

ATIVIDADES

NOTIFICAÇÃO

A medição da temperatura depende de uma escala termométrica.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Conversões entre as escalas

Realize no quadro alguns cálculos de conversão entre escalas, com auxílio da turma. Embora a escala Celsius seja amplamente predominante nas situações cotidianas em nosso país, familiarizar-se com as outras escalas expande o repertório dos estudantes, habilitando-os a interpretar informações sobre temperatura em diferentes contextos. Esse trabalho evidencia a estreita relação entre Ciências da Natureza e Matemática, e pode ser desenvolvido em parceria com o professor desse componente curricular.

1. Espera-se que os estudantes convertam a temperatura para a escala Celsius, que lhes é mais familiar, e concluam que a família deve levar roupas de frio (41 °F correspondem a 5 °C).

1. Janaína e sua família vão visitar parentes que moram nos Estados Unidos. Antes de fazer as malas, eles consultaram a previsão do tempo para o destino:

• Com base nessa previsão, a família de Janaína deve levar roupas grossas ou mais frescas? Explique sua resposta. Ver orientações no Manual do professor

2. Identifique as afirmações incorretas e corrija-as no caderno.

a) A temperatura de fusão da água é 0 °F. A temperatura de fusão da água é 32 °F (ou 0 °C).

b) Celsius e Fahrenheit são escalas absolutas. Celsius e Fahrenheit são escalas relativas.

c) O zero absoluto corresponde a 273 °C. A afirmação está correta.

d) 300 K é uma temperatura mais elevada que 300 °F.

t c = 41 32 9 = t c = 5ºC 300 K é uma temperatura mais baixa que 300 °F. Para comparar esses valores, pode-se converter ambos para graus Celsius: 300 K ~ 27 °C. 300 °F ~ 149 °C.

Destaque a importância de se utilizar um termômetro confiável, corretamente calibrado, para aferição da temperatura corporal. Comente que jamais devemos concluir que uma pessoa está com febre apenas pela sensação térmica ao tocarmos nessa pessoa; retome o que foi discutido sobre sensação térmica. Essa consciência é importante para que o estudante possa se conhecer e cuidar de sua saúde física, o que contribui com o desenvolvimento da competência geral 8 e da competência específica 7 de Ciências da Natureza

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Contração e dilatação

Uma demonstração tradicional da atuação da dilatação térmica é o uso de água quente para auxiliar a abertura de um pote de vidro com tampa de metal. Se possível, leve um pote vazio bem tampado e peça a um voluntário que, com cuidado, tente abri-lo. Em seguida, despeje um pouco de água quente sobre a tampa do pote. Certifique-se de que a temperatura não oferece risco ao estudante e nem possibilidade de trincar o vidro por choque térmico. Chame a turma para observar de perto; é possível que consigam ver e ouvir os efeitos da dilatação do metal. Após enxugar o pote, peça novamente ao estudante que tente abri-lo. Deverá ficar evidente que foi muito mais fácil fazer isso na segunda situação. Isso ocorre porque a água quente faz o metal se dilatar mais que o vidro; com isso, a tampa ficou mais frouxa. A todo momento, atente para a segurança dos estudantes, tanto na manipulação do recipiente de vidro quanto da água quente. Caso prefira, realize a atividade apenas como demonstração.

Para explicar a contração e a dilatação no nível submicroscópico, retome mais uma vez a explicação sobre o movimento das partículas que formam os corpos. Conforme o corpo recebe calor e sua temperatura aumenta, a movimentação dessas partículas se torna mais intensa, e a distância entre elas aumenta. Para se aprofundar com os estudantes no estudo da influência da temperatura na agitação das partículas, realize o tema 2 proposto na seção Mergulho no tema

Explique aos estudantes a importância de agitar o termômetro clínico de bulbo antes de medir a temperatura corporal. O capilar do termômetro clínico apresenta um estrangulamento entre o bulbo e a escala graduada. Com a elevação da

CONTRAÇÃO E DILATAÇÃO

Quando um corpo recebe energia térmica, a agitação das partículas que o constituem aumenta. Um dos efeitos que isso produz é a dilatação térmica: conforme a movimentação das partículas se torna mais intensa, a distância entre elas aumenta, ou seja, elas se afastam. Com isso, o corpo aumenta de tamanho. O inverso também acontece quando um corpo perde energia térmica, ele se contrai (contração térmica).

Os termômetros clínicos de álcool, por exemplo, contam com um bulbo, que armazena uma mistura de álcool e corante, e um capilar de vidro sobre uma escala numerada. O bulbo é posicionado sob a axila ou na boca da pessoa e deve ser mantido nessa posição por alguns minutos. Esse tempo de espera é necessário para que o álcool atinja o equilíbrio térmico com o corpo da pessoa.

Conforme o álcool no bulbo do termômetro recebe energia térmica, ele se expande e começa a subir pelo capilar de vidro. Quanto maior a temperatura do corpo e, consequentemente, do álcool, maior a altura que o álcool alcançará no capilar. A escala numerada do termômetro é calibrada de tal modo que a distância percorrida pelo líquido indica a temperatura que ele atingiu.

Metais geralmente se expandem e se contraem mais do que a madeira e o vidro. Em razão disso, a dilatação e a contração térmica têm consequências muito sérias para a construção civil. Pontes e linhas férreas, por exemplo, precisam ser construídas levando em conta as variações de temperatura do local e os efeitos que isso provoca sobre os materiais. Caso isso não seja feito, a dilatação e a contração da estrutura podem fazer que ela se deforme.

Elaborado com base em: DORLING KINDERSLEY; SMITHSONIAN INSTITUTION. Super Simple Physics: the ultimate bitesize study guide. Nova York: DK Children, 2021. p. 215. Representação do efeito que o aquecimento exerce sobre as partículas de um corpo. Ao receber energia térmica, as partículas do corpo se movem com mais intensidade e se afastam umas das outras.

Representação de um termômetro de álcool.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO.

A Torre Eiffel, na França, tem 324 metros de altura. Esse valor pode variar até 18 cm em decorrência da temperatura do ambiente. 192

temperatura, o líquido do termômetro sobe pelo capilar passando pelo estrangulamento. Quando o líquido resfria – ao se retirar o termômetro do paciente, por exemplo –, ele se contrai um pouco e, na região do estrangulamento, a coluna de líquido é rompida. Essa característica permite que o topo da coluna fique parado no nível correspondente à maior temperatura atingida. Para que o líquido retorne ao bulbo, o termômetro deve ser agitado, em um movimento centrífugo.

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Bulbo Escala Capilar de vidro Tubo de vidro

Juntas de dilatação em ponte ( A ) e linha férrea (B).

Um recurso empregado para evitar esse problema é chamado junta de dilatação. Trata-se de um espaço que separa duas peças rígidas da estrutura. Esse espaço pode ser vazio ou preenchido por um material capaz de se deformar. Com as juntas de dilatação, as peças que compõem a estrutura podem se dilatar sem exercer força umas contra as outras, evitando que se deformem ou rachem.

Um recurso semelhante é o espaçamento empregado no assentamento de azulejos. Se os azulejos fossem instalados sem nenhum espaço entre si, a dilatação térmica faria com que trincassem. O rejunte é um material capaz de ser comprimido, absorvendo a força que os azulejos exercem ao se dilatar.

Outros exemplos são os cabos elétricos estendidos sobre os postes. Eles são feitos de metal e, portanto, estão sujeitos a contrações e dilatações térmicas. Por esse motivo, eles são instalados com uma folga, formando uma “barriga” entre os postes. Isso impede que, ao se contraírem, eles se estiquem demais e se rompam.

A aplicação de rejunte permite que a dilatação térmica não cause danos aos azulejos.

NOTIFICAÇÃO

A transferência de calor é capaz de fazer materiais se dilatarem ou se contraírem.

3. São espaços que separam duas peças rígidas de uma construção, como trilhos de trem ou ponte. Elas permitem que essas peças possam se dilatar sem empurrar umas às outras, evitando deformações e problemas estruturais.

1. Explique o funcionamento de um termômetro clínico de álcool.

Ver orientações no Manual do professor

2. Para conseguir abrir um pote de vidro que estava com a tampa emperrada, Júlia aqueceu um pouco de água e jogou sobre a tampa. Com isso, conseguiu abri-la com facilidade. Explique por que isso ocorreu.

Ao ser aquecida, a tampa do pote dilatou. Como a tampa é de metal, ela se expande mais que o vidro, permitindo que seja desrosqueada com maior facilidade.

3. O que são juntas de dilatação? Qual é a importância delas?

4. Em certas construções, especialmente casas mais antigas, é comum ouvir rangidos e estalos no começo da noite e ao longo dela, quando as temperaturas estão diminuindo.

a) Em duplas, pesquisem em livros ou na internet o motivo de isso ocorrer.

b) Escrevam um conto de terror que envolva esses rangidos e estalos. Incluam na história as informações que vocês pesquisaram no item anterior.

c) Compartilhem o conto com o restante da turma.

4. Os barulhos são resultado da contração térmica de partes da casa, como escadarias e pisos de madeira, provocada pela diminuição da temperatura. Quando a temperatura volta a subir, a dilatação térmica também produz sons.

FORMAÇÃO CONTINUADA

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O forte calor no Rio de Janeiro [...] levou a uma ocorrência rara no Brasil – a dilatação dos trilhos de parte da linha férrea da cidade. [...]

Às 15h15, a estação meteorológica Barra-Rio Centro, [...] registrou 43,1 °C de sensação térmica [...].

[...] o chamado “ensarilhamento”, nome técnico da dilatação, tem relação direta com as altas temperaturas.

COM SENSAÇÃO térmica de 43,1 °C no Rio, trilhos de trem dilatam e interrompem viagens. UOL , Rio de Janeiro, 19 jan. 2018. Disponível em: https://noticias.uol.com.br/ cotidiano/ultimas-noticias/2018/01/19/com

-sensacao-termica-de-431c-trilhos-de-trem -dilatam-no-rio-e-interrompem-viagens.htm. Acesso em: 11 ago. 2022.

A dilatação térmica de estruturas urbanas é um problema é especialmente grave em locais com elevada amplitude térmica. O uso de juntas de dilatação em linhas férreas e viadutos é essencial para garantir a segurança dos que utilizam essas vias. O trecho de notícia abaixo pode ser utilizado em sala de aula para comentar uma ocorrência relativamente recente desse problema e refletir com os estudantes sobre os riscos envolvidos para os passageiros. Se possível, acesse a página da notícia e mostre a foto dos trilhos deformados por dilatação para a turma.

Atividades

1. O termômetro é colocado sob a axila ou na boca da pessoa até que atinja o equilíbrio térmico com o corpo dela. Conforme o líquido do termômetro recebe calor, ele se expande, ocupando o capilar. Quanto maior for a temperatura do álcool, maior sua dilatação e, portanto, maior a altura que ele alcança no capilar. A escala numerada do termômetro é calibrada de tal modo que a distância percorrida pelo líquido indica a temperatura que ele atingiu.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Densidade

Na linguagem cotidiana, geralmente dizemos que um material é mais pesado que outro quando, na realidade, nos referimos à densidade dele. Neste sentido, sugerimos apresentar algumas frases aos estudantes para que eles avaliem se a propriedade em questão é o peso ou a densidade. Por exemplo: “O chumbo é mais pesado que o alumínio” (densidade); “Esta mesa é muito pesada para uma pessoa carregar” (peso); “A madeira boia porque é mais leve que a água” (densidade).

Trabalhe a compreensão da unidade de medida centímetro cúbico (cm3) da tabela por meio de um dado de seis lados com aproximadamente 1 cm de lado. Se possível, leve-o para a sala de aula. Comente que os valores apresentados de densidade se referem à massa de uma amostra de material com o mesmo volume do dado: 1 cm3. Se quiser expandir os exemplos, destaque que uma amostra de ouro (19,3 g/cm3) tem cerca de 19 vezes mais massa que uma amostra de mesmo volume de água. O alumínio (2,7 g/cm3) é cerca de três vezes menos denso que o ferro (7,8 g/cm3) e quatro vezes menos denso que o chumbo (11,3 g/cm3), mesmo os três sendo metais.

Os valores apresentados acima se referem à densidade desses materiais nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), um padrão de condições experimentais que corresponde a 0 °C de temperatura e 1 atm (uma atmosfera) de pressão. Comente que existem diferentes padrões de condições experimentais, utilizados para distintas finalidades. As CNTP são bastante empregadas no estudo dos gases, por exemplo.

Maçarico sendo utilizado para aquecer o ar no interior de um balão, no Egito, 2013.

Densidade

Balão de ar quente em passeio turístico, em Araçoiaba da Serra (SP), 2019. Ao ser aquecido, o ar se expande e sua densidade diminui, fazendo o balão flutuar.

A dilatação e a contração exercem influência sobre uma propriedade dos materiais chamada densidade, que é a relação entre a quantidade de massa do corpo e o volume que ele ocupa. Matematicamente, a densidade é expressa da seguinte maneira:

densidade = massa volume

Se medirmos a massa em gramas (g) e o volume em centímetros cúbicos (cm3), a densidade será expressa em gramas por centímetro cúbico (g/cm3).

A densidade de um corpo ou de um material determina se ele flutua ou afunda em um fluido (líquido ou gás). Quando é menos denso que o fluido em que está inserido, o corpo flutua; quando é mais denso, afunda. A água a 4 °C, por exemplo, tem densidade de 1 g/cm3. O gelo, que tem densidade de 0,92 g/cm3, flutua na água, enquanto o ferro, com densidade de 7,8 g/cm3, afunda.

Quando um corpo é aquecido e sofre dilatação, sua massa não muda, mas seu volume aumenta. Com isso, sua densidade diminui. O oposto ocorre quando o corpo sofre contração: sua densidade aumenta.

ATIVIDADE

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

Diálogo entre a mãe e o filho.

• Analise a situação retratada ao lado. Muitos freezers horizontais de supermercado permanecem abertos, como mostra a ilustração. Como você responderia às perguntas do menino?

Ver orientações no Manual do professor

Atividade

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Como o ar refrigerado é mais denso que o ar da temperatura ambiente, ele permanece no interior do freezer, mesmo na ausência da tampa. A transferência de energia térmica ocorre do ambiente para o interior do freezer, e, por isso, esses equipamentos consomem, em geral, mais energia elétrica para manterem as temperaturas mais baixas internamente que um freezer com tampa.

Mãe, como o frio não escapa daí? Por que os alimentos não descongelam?

ASSIM CIÊNCIA SE FAZ

1. Espera-se que os estudantes reconheçam que o uso de uma escala termométrica possibilita medir a temperatura e, consequentemente, estudar a importância dela para o clima. Aliado a equipamentos e a técnicas precisas, isso permite o compartilhamento de informações entre cientistas em nível global.

CRISE CLIMÁTICA: A IMPORTÂNCIA DE 1,5 ºC

Embora traga um resumo assustador do quanto a humanidade tem sobrecarregado o planeta com suas emissões de gases de efeito estufa, o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) tenta frisar que ainda há espaço para frear a pior das catástrofes, segundo a última parte do sexto relatório (AR6) divulgado nesta segunda-feira (04/04)[2022].

As análises feitas pelo Grupo III, que reúne 278 autores voluntários, mostram que a última década foi marcada pelo mais alto nível de emissões já registrado pela humanidade. [...]

“Isso é o resultado da atual política de energia”, comentou sobre a alta de emissões António Guterres, secretário-geral das Nações Unidas, durante coletiva de imprensa. Apesar do cenário preocupante, os cientistas tentam ressaltar que há saídas. “As decisões que tomamos agora podem garantir um futuro habitável. Temos as ferramentas e o know-how necessários para limitar o aquecimento”, pontuou Hoesung Lee, presidente do IPCC.

Know-how : expressão em inglês usada para se referir ao conhecimento prático em algum assunto.

Para que o aquecimento do planeta não ultrapasse a marca de 1,5 °C, as emissões globais devem chegar ao pico antes de 2025. Nos cinco próximos anos, até 2030, elas precisariam cair 43%. Ainda assim, é muito provável que esse limite seja ultrapassado por um período, com chances de a temperatura média cair até o final do século [...].

PONTES, Nádia. IPCC: Mundo tem até 2030 para limitar aquecimento. Deutsche Welle, Bonn, 4 abr. 2022. Disponível em: https://www.dw.com/pt-br/ipcc-mundo-tem-at%C3%A9-2030-para-cortar-emiss%C3% B5es-e-limitar-aquecimento/a-61359567. Acesso em: 13 jul. 2022.

Incêndio na Floresta Amazônica. Porto Velho (RO), 2020.

1. Qual é a importância das escalas termométricas para o estudo do clima?

2. Praticamente todas as ações que os pesquisadores do IPCC recomendam para limitar o aquecimento global dependem de ações governamentais ou de grandes empresas. Discuta com a turma as seguintes questões:

2. a) Ver orientações no Manual do professor

a) Qual é a importância do trabalho desses pesquisadores para a população em geral?

b) Em sua opinião, o conhecimento científico é respeitado pelos tomadores de decisão (políticos e grandes empresários)? Explique. Ver orientações no Manual do professor.

c) O texto fala de decisões que vão determinar nosso futuro. Como garantir que o conhecimento científico seja levado em conta nessas decisões? Ver orientações no Manual do professor

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Assim se faz Ciência

Crise climática: a importância de 1,5 °C

O tema “crise climática” é atual e de grande relevância; assim, é importante trazê-lo para estudo, enriquecendo o conhecimento dos estudantes e municiando-os com argumentos que os possibilitem compreender o problema e posicionar-se perante ele com base em princípios éticos e sustentáveis.

Nesta atividade, é recomendável ter um dicionário à disposição dos estudantes. Antes de pesquisar no dicionário, porém, incentive-os a tentar inferir o significado dos termos que desconhecem a partir do contexto em que se inserem. Esse trabalho, realizado de maneira sistemática, contribui para o desenvolvimento da capacidade de leitura inferencial, além de contribuir para o enriquecimento do vocabulário.

Atividades

1. Empregue esta questão para incentivar a argumentação com base em fatos e dados confiáveis, de modo alinhado à competência geral 7 e a competência específica 5 de Ciências da Natureza

2. As discussões propostas nesta atividade devem ser utilizadas para levar os estudantes a avaliar aplicações e implicações políticas e econômicas da Ciência e de suas tecnologias para propor alternativas aos desafios do mundo contemporâneo, contribuindo para o desenvolvimento da competência específica 4 de Ciências da Natureza

a) Espera-se que os estudantes reconheçam a importância do conhecimento científico na adoção de ações que promovam a sustentabilidade e o bem-estar das sociedades, especialmente diante dos riscos impostos pela crise climática.

b) Resposta pessoal. Incentive os estudantes a apresentar os argumentos que embasam suas respostas. Se julgar oportuno, res salte que a comunidade científica alerta para o risco de crise climática desde a década de 1970, mas apenas recentemente esses alertas têm resultado em ações por políticos e empresários.

c) Ao debaterem sobre as formas de garantir que esse conhecimento seja respeitado pela classe política e empresarial, incentiva -se a turma a agir pessoal e coletivamente com respeito, autonomia e responsabilidade, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza para tomar decisões frente a questões socioambientais, com base em princípios éticos, democráticos, sustentáveis e solidários. Dessa forma, trabalha-se diretamente com a competência geral 10 e a competência específica 8 de Ciências da Natureza

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Formas de propagação do calor

A compreensão de que o calor é sempre transferido do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura, até que se atinja o equilíbrio térmico, contribui para desenvolver a habilidade EF07CI04. Essa compreensão é fundamental e estruturante dos demais conceitos da Unidade. Incentive os estudantes a mencionar situações cotidianas em que há transferência de calor e o sentido na qual ela se dá.

O estudo da capacidade de condução térmica dos materiais contribui para desenvolver a habilidade EF07CI03. Comente que, atualmente, nossas roupas são feitas de diferentes materiais e para diversas finalidades, dentre elas o conforto térmico. Antes do desenvolvimento de materiais sintéticos com grande capacidade de isolamento térmico, as peles de animais – como focas, lontras e ursos – eram muito empregadas na produção de roupas para frio extremo.

Para explorar experimentalmente com a turma a capacidade de condução térmica de diferentes materiais, realizar o tema 3, da seção Mergulho no tema

FORMAS DE PROPAGAÇÃO DO CALOR

Em razão da tendência natural ao equilíbrio termodinâmico, a transferência de energia térmica entre corpos só ocorre quando há diferença de temperatura. O calor sempre se propaga do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura. O calor pode ser transmitido de um corpo a outro de três maneiras: condução, convecção e irradiação.

Condução

Na condução térmica, a energia térmica de uma partícula é transmitida para uma partícula próxima. Conforme recebe energia, a partícula vibra mais intensamente e transmite parte dessa vibração para as partículas vizinhas.

Pense em um prato de sopa quente: se você deixar uma colher feita de metal em contato com o alimento, a parte da colher que está mergulhada se aquece rapidamente. Com o tempo, o calor se propaga pelo cabo até atingir a extremidade, que é a última parte do talher que se aquece. Nesse caso, o aquecimento da colher se deu por condução

Se uma chama for colocada sob um ponto da barra metálica, as regiões próximas à chama se aquecerão primeiro, e o calor se propagará pela barra por condução.

O metal utilizado para fabricar panelas permite que o calor da chama seja transferido rapidamente aos alimentos, o que possibilita seu cozimento.

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ATIVIDADE

A capacidade de conduzir calor varia de acordo com o tipo de material. Metais, por exemplo, são bons condutores de calor. Nesses materiais, o arranjo das partículas é um dos fatores que colaboram para que a vibração de uma partícula seja rapidamente transferida para as partículas vizinhas.

Materiais que conduzem mal o calor são denominados isolantes térmicos. É o caso, por exemplo, da madeira e de alguns tipos de plástico. Muitos cabos de panela são feitos com um material sintético chamado baquelite, que resiste a altas temperaturas e é isolante térmico. Isso nos permite pegar uma panela com conteúdo muito quente sem nos queimar.

Para esta demonstração, serão necessárias de 3 a 5 moedas; uma barra metálica com cerca de 50 cm; um suporte resistente ao calor para manter a barra na horizontal (como um bloco cerâmico); uma vela; luva térmica.

Acenda a vela e aguarde a parafina aquecer; com o auxílio da parafina quente, fixe as moedas

alinhadas ao longo da barra, distando cerca de 4 cm uma da outra. Feito isso, disponha a barra com as moedas no suporte, mantendo-a na horizontal.

Esclareça que a chama da vela será colocada sob uma das extremidades da barra e peça aos estudantes que formulem hipóteses sobre o que pode acontecer. Pergunte qual será a forma de propagação de calor mais importante para aquecer a barra (condução) e se a barra

Calor

Calor Calor Calor

1. A chama aquece partículas, fazendo-as vibrar.

2. A vibração de uma partícula faz as partículas vizinhas vibrarem também.

3. A energia térmica continua a se propagar pelo material.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Elaborado com base em: DORLING KINDERSLEY; SMITHSONIAN INSTITUTION. Super Simple Physics: the ultimate bitesize study guide. Nova York: DK Children, 2021. p. 46.

Talvez você nunca tenha pensado nisso, mas a escolha das roupas que você utiliza em dias quentes e frios tem tudo a ver com a transferência de calor. Nos dias frios, a temperatura do ar ambiente está bem abaixo da temperatura do nosso corpo, que é de aproximadamente 37 °C. Para evitar a perda de calor do nosso corpo para o ambiente, usamos roupas feitas de materiais isolantes térmicos, como lã, moletom (algodão) e outros. Dessa maneira, a energia térmica que é naturalmente liberada pelo nosso corpo fica retida, mantendo-o aquecido.

NOTIFICAÇÃO

A condução envolve a transferência de energia térmica de uma partícula para outra por proximidade.

A diferença na capacidade de conduzir calor produz ainda outro efeito que percebemos no cotidiano. Se você estiver andando descalço sobre um tapete e, nesse mesmo ambiente, pisar em um chão de azulejos, terá a sensação de que o azulejo está mais frio que o tapete. O tapete e o piso, porém, estão à mesma temperatura, pois estão em equilíbrio térmico com o ambiente. A diferença de percepção se deve ao fato de que o azulejo é um bom condutor de calor, enquanto o tapete é um isolante térmico. Ao pisar no azulejo, a transferência de calor do seu pé para o piso é rápida, o que provoca a sensação de frio. O mesmo não ocorre ao pisar no tapete, pois a transmissão de calor do seu pé para o tapete é muito mais lenta.

O explorador norueguês Roald Amundsen (1872-1928) liderou a primeira expedição a chegar ao Polo Sul geográfico, em 1911. Para se proteger das temperaturas extremamente baixas, a equipe usava roupas grossas, feitas de pele animal. Retrato feito em 1899 pelo fotógrafo Daniel Georg Nyblin (1826-1910).

• O gelo é menos denso que a água líquida e não é um bom condutor de calor. Sabendo disso, discuta a afirmação a seguir em dupla:

A densidade do gelo e a propriedade de ser isolante térmico têm implicações importantes para os seres aquáticos que vivem em regiões muito frias, nas quais a água de lagos e de rios pode congelar.

Roald Engelbregt Gravning Amundsen (1872-1928) foi um famoso explorador norueguês das regiões polares. Ele liderou a primeira expedição a chegar ao Polo Sul geográfico do planeta, em 14 de dezembro de 1911, usando trenós puxados por cães. O grupo partiu da Noruega em agosto de 1910 e ancorou o navio a aproximadamente 110 km do Polo Sul, o ponto mais próximo onde poderiam chegar pelo mar, segundo a avaliação de Amundsen. O restante da expedição foi percorrido sobre o gelo, enfrentando temperaturas que chegavam abaixo dos 40 °C negativos.

Se optar por compartilhar esse relato com a turma, sugerimos comentar que essas temperaturas extremamente baixas, aliadas ao vento forte e constante da região, aceleram a transferência de calor do corpo para o ambiente. Caso não dispusessem de trajes adequados, a temperatura corporal dos exploradores teria caído rapidamente, podendo congelá-los por completo e rapidamente.

Vocês concordam com essa afirmação? Expliquem.

Espera-se que os estudantes concordem. Como o gelo é menos denso que a água em estado líquido, ele forma uma camada superficial, que age como um isolante térmico e protege a água que fica abaixo dela de temperaturas mais baixas. Isso permite que os seres vivos aquáticos sobrevivam, mesmo quando a temperatura externa é muito baixa.

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vai se aquecer por igual ou se alguns pontos terão temperaturas mais elevadas que outros.

Solicite a eles que relacionem isso à capacidade de condução de calor dos materiais. Exercitar a curiosidade intelectual, formular e testar hipóteses contribui para o desenvolvimento da competência geral 2 e da competência específica de Ciências da Natureza 3.

Aproxime a chama da vela de uma das extremidades da barra e observe. O calor

se propaga pela barra em todas as direções, aquecendo gradativamente as porções da barra mais próximas da chama às mais distantes; as moedas se soltarão nessa sequência.

Ao término da atividade, aguarde um tempo para que a barra resfrie e retire-a usando a luva térmica. Oriente os estudantes a observar de uma distância segura, evitando o risco de queimadura.

FLHC A17/ALAMY/FOTOARENA

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS Convecção

Ao tratar da convecção térmica, relembre aos estudantes o que foi estudado na Unidade 5 sobre as correntes de convecção no manto terrestre. Comente que esse processo está envolvido na propagação de calor do núcleo terrestre, onde as temperaturas são elevadíssimas, para as camadas mais externas. As correntes de convecção no manto transportam o material rochoso em direção à crosta do planeta, enquanto as porções mais externas e frias se movem em direção ao núcleo, por serem mais densas. Essa movimentação provoca o deslocamento contínuo e lento das placas litosféricas.

Sobre as correntes termais, mencione que, em algumas regiões, é comum avistar grupos numerosos de urubus voando continuamente em círculos. Comente que isso ocorre porque essas aves buscam por locais onde se formam correntes ascendentes de ar quente, que são utilizadas para transportar os animais para altitudes elevadas. A convecção também desempenha papel importante no funcionamento de aquecedores solares, como será visto adiante.

Para verificar se os estudantes conseguem associar corretamente a formação de correntes de convecção ao transporte de porções de material, em decorrência da diferença de densidade, questione se as correntes de convecção podem se formar em materiais sólidos. Ouça as respostas apresentadas e encaminhe a conversa para que percebam que, nos sólidos, as partículas mantêm posições fixas entre si e, portanto, não é possível formar correntes de convecção.

Convecção

A convecção térmica ocorre em líquidos e gases e se dá pela movimentação de porções do material em razão da diferença de densidade. Ao cozinhar feijão, por exemplo, é possível notar o movimento dos grãos para cima e para baixo na panela enquanto a água ferve. Essa movimentação é provocada por correntes de convecção: a água no fundo da panela está mais próxima da chama do fogão e se aquece mais rapidamente. Com isso, ela se torna menos densa que a água no entorno e sobe para a superfície; ao mesmo tempo, a porção de água que estava acima dela vai para baixo. O ciclo então se repete, criando uma movimentação constante que mistura porções mais quentes com porções mais frias, aquecendo o conteúdo da panela como um todo. Essa movimentação da água provoca a movimentação dos grãos de feijão que podemos notar.

Na atmosfera, ocorrem fenômenos semelhantes. Por exemplo, se uma porção da superfície terrestre está mais aquecida que os arredores, o ar mais próximo a ela também se aquece. Quando aquecido, ele se torna menos denso que o ar ao redor e sobe. Esse movimento cria correntes de convecção de ar, que são importantes para urubus e outras aves planadoras, por exemplo, para atingir altitudes elevadas com redução do esforço físico.

mais que áreas com vegetação

Aves planadoras procuram correntes de ar quente para ascender a altitudes mais elevadas (A). Esse princípio é utilizado em aviões planadores (B)

Solo exposto e áreas construídas se aquecem

SELMA CAPARROZ

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Elaborado com base em: DORLING KINDERSLEY; SMITHSONIAN INSTITUTION. Super Simple Physics: the ultimate bitesize study guide. Nova York: DK Children, 2021. p. 49.

Irradiação

O calor pode se propagar por meio de ondas eletromagnéticas (ou radiação eletromagnética), em um processo denominado irradiação. Ao contrário da condução e da convecção, essa forma de propagação de calor não depende de um meio material, isto é, a irradiação pode ocorrer no vácuo. É por esse processo que a energia luminosa do Sol chega à Terra, por exemplo.

Existem diferentes tipos de radiação eletromagnética. O exemplo mais conhecido é a luz visível. A radiação infravermelha é o principal tipo de radiação eletromagnética envolvido na transmissão de calor. Quando um corpo absorve radiação infravermelha, ele ganha energia térmica, ou seja, o grau de agitação de suas partículas aumenta.

Não é apenas o Sol que emite energia por irradiação; todos os corpos fazem isso, embora com intensidades diferentes. Geralmente, quanto mais elevada a temperatura de um corpo, mais radiação infravermelha ele emite.

Câmeras especiais são capazes de captar a radiação infravermelha e gerar imagens como essa. Note que todos os corpos irradiam calor, embora em intensidades diferentes. As regiões mais quentes são representadas em tons branco e avermelhados; as mais frias, em tons de azul.

NOTIFICAÇÃO

A capacidade de absorver radiação infravermelha pode ser alterada por diferentes características do material. Geralmente superfícies claras e brilhantes absorvem menos radiação infravermelha que superfícies escuras e foscas. É por esse motivo que se recomenda usar roupas claras no verão: por absorverem menos radiação infravermelha, elas se aquecem menos, diminuindo a sensação de calor.

ATIVIDADES

1. Identifique a forma de propagação de calor descrita em cada item.

a) Acontece por meio de ondas eletromagnéticas e pode ocorrer no vácuo. Irradiação.

b) A transferência de calor ocorre de uma partícula para as partículas vizinhas. Condução.

c) Ocorre em líquidos e gases, pela movimentação de porções do material. Convecção.

2. Retome o que você estudou sobre o efeito estufa na Unidade 4 e explique o papel da irradiação nesse processo. A energia do Sol chega à superfície da Terra por irradiação; parte é refletida e parte é absorvida pelos corpos, aquecendo-os. Os corpos na superfície também emitem radiação infravermelha, em todas as direções. Parte dessa radiação é absorvida por gases de efeito estufa, o que ajuda a manter o planeta aquecido.

Atividades

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS Irradiação

Ao tratar da irradiação, relembre o que foi visto na Unidade 4 sobre o efeito estufa. Comente que a irradiação é o principal processo de propagação de calor envolvido nesse fenômeno. O efeito estufa é importante para a manutenção do equilíbrio térmico que possibilita a existência de vida na Terra; auxilie os estudantes a estabelecer essa relação, contribuindo com o desenvolvimento da habilidade EF07CI04

Um estudo aprofundado sobre as ondas eletromagnéticas é proposto no livro do 9 o ano. Neste momento, o assunto pode ser abordado com foco nos fenômenos que podemos perceber, sobretudo o aquecimento, sem se debruçar sobre a análise da natureza deles.

Pergunte aos estudantes por que, em um dia ensolarado, é mais refrescante ficar sob uma sombra do que exposto ao sol. Ouça as respostas e verifique se eles reconhecem a sombra como uma região onde a incidência da irradiação solar é menor, pois está protegida por algum anteparo (um telhado, uma árvore etc.). Esclareça que o Sol é a principal fonte de energia para nosso planeta, e que essa energia é transmitida por irradiação. Além de aquecer a atmosfera e a superfície de continentes e oceanos, a luz solar é utilizada pelos seres fotossintetizantes para produzir seu alimento e liberar gás oxigênio, essencial para a maioria dos seres vivos.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Aplicações da propagação de calor

Compreender como as diferentes formas de propagação de calor atuam no funcionamento de diferentes dispositivos contribui para desenvolver a habilidade

EF07CI03

Sugerimos apresentar aos estudantes o texto exibido nesta página, na seção Formação continuada, que relata como o Inmetro testa garrafas térmicas quanto à eficiência térmica. Esse material pode ser utilizado para discutir sobre a importância de um bom design experimental; para isso, verifique se os estudantes compreendem os motivos de cada um dos passos. Esse trabalho colabora com o desenvolvimento da competência geral 2 e da competência específica 3 de Ciências da Natureza. O texto completo pode ser acessado no link indicado.

APLICAÇÕES DA PROPAGAÇÃO DE CALOR

O conhecimento sobre as formas de propagação do calor é empregado na construção de diversos equipamentos presentes no cotidiano. Vamos conhecer alguns exemplos.

A garrafa térmica é utilizada para manter a temperatura dos líquidos em seu interior. Inicialmente denominada vaso de Dewar, ela foi criada em 1892 pelo químico escocês Sir James Dewar (1842-1923), que a empregava para conservar líquidos a temperaturas muito baixas em seu laboratório.

As garrafas térmicas atuais são, geralmente, compostas de um recipiente de vidro espelhado, com parede dupla. O ar entre as duas camadas de vidro é retirado, produzindo vácuo ou um ar muito rarefeito. Essa combinação de características confere a eficiência da garrafa térmica: o vácuo ou o ar rarefeito impedem a transferência de calor por condução e por convecção, e as paredes espelhadas refletem a radiação infravermelha, reduzindo a transferência de calor por irradiação. Além disso, o vidro e o material utilizado na tampa da garrafa são isolantes térmicos, dificultando ainda mais a troca de calor do conteúdo com o ambiente externo.

As geladeiras são outro exemplo. Esses equipamentos mantêm a temperatura no seu interior por volta de 4 °C, a fim de preservar os alimentos nela armazenados. Em seu interior, a convecção é a principal forma pela qual os alimentos são

Garrafas térmicas reduzem a troca de calor entre o ambiente e o líquido em seu interior.

SMSPSY/SHUTTERSTOCK.COM

FORMAÇÃO CONTINUADA

A principal finalidade da garrafa térmica é de conservar a temperatura do líquido em seu interior por um determinado tempo. Nesse ensaio, a garrafa [...] foi preenchida com água a cerca de 95 ° C, e a temperatura dentro da garrafa foi monitorada com o auxílio do termômetro digital até que a temperatura indicada atingisse 90 ° C. Nesse momento, o termômetro foi re-

movido e a garrafa térmica foi fechada com sua tampa [...]. Após três horas, a temperatura do líquido é medida e deve ser, no mínimo, de 81 ° C para as garrafas com capacidade volumétrica de 1 (um) litro. Para as garrafas de capacidade volumétrica de 750 mL a temperatura do líquido é medida e deve ser, no mínimo, de 79 ° C. Portanto, esse ensaio avalia o desempenho da garrafa face à sua principal finalidade.

Vácuo

Paredes de vidro espelhado

BRASIL. Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior. Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia. Programa de análise de produtos: relatório sobre análise em garrafas térmicas para uso doméstico. Brasília, DF: Inmetro, 2016. p. 9. Disponível em: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/ produtos/relatorio%20garrafa%20 termica%20descaraterizado%20final2.pdf. Acesso em: 11 ago. 2022.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Elaborado com base em: DORLING KINDERSLEY; SMITHSONIAN INSTITUTION. Super Simple Physics: the ultimate bitesize study guide. Nova York: DK Children, 2021. p. 51. Representação do interior de uma garrafa térmica, vista em corte.

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resfriados. Você pode notar que o congelador fica geralmente na parte superior da geladeira, nos modelos atuais. O ar resfriado é mais denso e desce, enquanto o ar na porção inferior é mais quente e sobe. Com isso, criam-se correntes de convecção dentro da geladeira. Nos refrigeradores em que o compartimento do congelador é separado da geladeira, há ventiladores que promovem a circulação do ar entre eles e possibilitam a convecção.

O calor é transferido dos alimentos para o ar no interior da geladeira, e dele para um gás refrigerante confinado em tubos que percorrem o interior da geladeira. Esse gás aquecido é, então, conduzido para a parte externa traseira do equipamento. Ali, uma malha de tubos metálicos facilita a transferência de calor do gás refrigerante para o ar atmosférico por condução, convecção e irradiação. É por isso que o ar na parte de trás da geladeira costuma estar aquecido.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

Ar mais quente sobe. Ar mais frio desce.

Elaborado com base em: MCGRAW-HILL EDUCATION. Glencoe sciences: motion, forces and energy. Nova York: McGraw-Hill Education, 2005. p. 172.

Representação das correntes de convecção que se formam no interior da geladeira.

ATIVIDADES

1. Analise a afirmação a seguir.

A tubulação na parte traseira da geladeira transfere para o ambiente o calor emitido pelos alimentos em seu interior.

1. Espera-se que os estudantes discordem. A garrafa térmica dificulta a troca de calor entre o ambiente externo e o interno; assim, tanto a passagem de calor para dentro da garrafa quanto para fora são reduzidas. Dessa maneira, ela ajuda a manter as bebidas geladas ou quentes.

Garrafas térmicas são úteis para manter bebidas quentes, mas não funcionam com bebidas geladas.

• Você concorda com ela? Explique.

2. Nos manuais de instalação de refrigeradores, os fabricantes sempre recomendam que esse eletrodoméstico seja posicionado com um certo afastamento da parede e dos móveis; não deve ficar encostado neles. Por que essa recomendação é importante?

A parte de trás do refrigerador possui uma malha de tubos que dissipa para o ambiente o calor retirado do interior do eletrodoméstico. Para que essa dissipação ocorra a contento, deve haver espaço para circulação do ar.

PARA O PROFESSOR

• Vídeo : Como funciona um circuito de refri geração? Publicado por: Embraco. Vídeo (3min10s). Disponível em: https://www.youtube. com/watch?v=VHrfwDax3GA.

Vídeo que explica conceitos físicos relacionados ao funcionamento de um refrigerador, levando em conta a função de seus principais componentes.

No senso comum, existia a noção de que secar roupas atrás ou ao lado da geladeira, próximo à serpentina, é uma boa ideia, pois a roupa seca mais rápido. Pergunte aos estudantes se eles já ouviram falar disso e o que pensam a respeito. Ressalte que, em modelos mais atuais, a serpentina não fica exposta. Peça que reflitam sobre a função desse componente do refrigerador, levando em consideração a propagação de calor. Esse exercício estimula a argumentação, contribuindo com o desenvolvimento da competência geral 7 e da competência específica 5 de Ciências da Natureza

A serpentina, também chamada condensador, tem a função de dissipar para o ambiente o calor absorvido pelo gás refrigerante. Por causa disso, a parte traseira do refrigerador é geralmente aquecida, e as roupas colocadas ali realmente secam mais rapidamente. Apesar disso, esse hábito pode trazer alguns problemas. Quanto mais facilitada for a dispersão de calor pelo condensador, maior será a eficiência geral do refrigerador – por isso, nos manuais de instalação, recomenda-se que o refrigerador seja instalado com um determinado afastamento em relação às paredes. As roupas estendidas próximas ao condensador formam uma camada isolante que dificulta a dissipação do calor, fazendo com que o refrigerador perca eficiência.

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• Vídeo: Como fazer uma geladeira caseira que chega a 5,6 °C (geladeira Peltier). Publicado por: Manual do Mundo. Vídeo (15min24s). Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=O7NuMwVCdt0. Vídeo didático que ensina a construção de um dispositivo refrigerador, aplicando conceitos sobre a propagação de calor.

Acessos em: 11 ago. 2022.

Para conhecer mais sobre o funcionamento de um circuito de refrigeração comum, você poderá acessar o vídeo listado na seção Para o professor Confira também a proposta de construção de um pequeno sistema de refrigeração com o reaproveitamento de materiais.

ANDREY_POPOV/SHUTTERSTOCK.COM

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Malha de tubos metálicos

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Analise a figura que representa o funcionamento do aquecedor solar com a turma e avalie a compreensão dos estudantes perguntando sobre o papel de cada uma das formas de propagação de calor nesse processo. Os sistemas de aquecimento solar (SAS) fornecem um bom exemplo de tecnologia sustentável. Essa tecnologia está se tornando cada vez mais acessível à população, e seu uso reduz o consumo de energia elétrica.

O aquecimento de água para banho utilizando chuveiro elétrico é uma das atividades responsáveis pela maior parte do consumo elétrico de uma residência. Segundo dados da Eletrobras, o chuveiro elétrico responde por, aproximadamente, 7% de todo o consumo de energia elétrica no país, e cerca de 40% de toda a energia consumida nas residências brasileiras.

Os SAS são viáveis em todo território nacional, por conta das condições climáticas favoráveis. Além de contribuir para reduzir o consumo de energia elétrica, os aquecedores solares são menos poluentes.

NOTIFICAÇÃO

O funcionamento de garrafas térmicas, refrigeradores, aquecedores solares e outros equipamentos depende das formas de propagação de calor.

Os aquecedores solares combinam diferentes formas de propagação de calor para aquecer a água usando apenas a energia solar. Esses equipamentos são instalados, geralmente, no telhado de residências e prédios em decorrência da maior incidência de luz solar nesses locais. Apresentam a vantagem de não consumir energia elétrica nem combustíveis para seu funcionamento.

Um aquecedor solar conta com placas coletoras (ou simplesmente coletores) e um reservatório térmico, denominado boiler. A superfície dos coletores é revestida com um material escuro, capaz de absorver boa parte da radiação infravermelha que incide sobre ela. A água passa por dentro desses coletores e é aquecida por condução. Para que esse processo seja eficiente, a água é conduzida dentro dos coletores por uma malha de tubos de cobre ou outro material que seja bom condutor térmico.

A água aquecida é armazenada no boiler, internamente revestido de material isolante térmico, e se mantém quente por mais tempo. O boiler geralmente é posicionado acima dos coletores. Assim, conforme a água é aquecida, correntes de convecção a transportam para esse compartimento.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

Radiação solar Coletor

Boiler

Caixa-d’água

Água aquecida encaminhada às torneiras.

Pedro Fernando Teixeira. O aquecedor solar na sala de aula. Experiências em Ensino de Ciências, Cuiabá, v. 5, n. 2, p. 147-162, 2010. Disponível em: https://fisica.ufmt.br/eenciojs/index.php/eenci/article/view/353/327. Acesso em: 13 jul. 2022.

Representação do funcionamento de um aquecedor solar. As setas vermelhas indicam a água aquecida; as azuis, a água fria.

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Aquecedor solar instalado em telhado residencial.

Elaborado com base em: DWORAKOWSKI, Luiz Antonio de Quadros; MARRANGHELLO, Guilherme Frederico; DORNELES,

Atividades

VAMOS VERIFICAR

COZINHAR EM FOGO BAIXO ECONOMIZA GÁS?

Variação do preço do botijão GLP 13 kg no Brasil (2014-2022)

Fonte: BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. Preços de GLP ao consumidor consolidados. Brasília, DF: ANP, 2022. Disponível em: https://www.gov.br/ anp/pt-br/assuntos/precos-e-defesa-da-concorrencia/precos/precos-aoconsumidor-consolidados-glp. Acesso em: 13 jul. 2022.

Nos primeiros anos da década de 2020, o preço de derivados do petróleo passou por aumentos sucessivos. Um dos produtos mais afetados foi o gás liquefeito de petróleo (GLP), popularmente conhecido como gás de cozinha, distribuído em botijões. Acompanhe no gráfico ao lado a evolução no preço desse produto entre 2014 e 2022. Por se tratar de um combustível amplamente utilizado no preparo das refeições, o aumento no preço do gás teve impactos profundos no orçamento das famílias brasileiras. Com isso, proliferaram entre a população diferentes dicas de como economizar na hora de preparar alimentos. Uma delas soava bastante simples: basta cozinhar os alimentos em fogo baixo que a economia de gás é garantida. Será mesmo? Nesta atividade, seu grupo vai investigar se essa dica é realmente efetiva. Ao final, vocês vão criar uma campanha de divulgação para a comunidade.

ATIVIDADES

1. Com base no que vocês estudaram ao longo da Unidade, discutam se a dica apresentada acima faz sentido ou não. Se necessário, vocês podem pesquisar mais informações em livros ou na internet.

Ver orientações no Manual do professor

2. O que explica o aumento acelerado no preço do gás de cozinha? Pesquisem a resposta em jornais e revistas, impressos ou virtuais.

Ver orientações no Manual do professor

3. Pesquisem outras dicas para economizar gás de cozinha. Certifiquem-se de que elas sejam efetivas e seguras.

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4. A partir das informações pesquisadas, elaborem uma campanha informativa para a comunidade. O formato da campanha é de livre escolha do grupo.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Vamos verificar

Cozinhar em fogo baixo economiza gás?

O estudo dos fatores que interferem no preço que o consumidor paga por produtos fundamentais favorece a compreensão de processos de geração, aplicação e fiscalização dos recursos públicos. Dessa forma, alinha-se ao TCT Educação fiscal. Esta atividade contribui para a formação

de cidadãos críticos, dotados de condições que permitam entender contextos históricos, sociais e econômicos, conscientes e responsáveis, capazes de compreender, intervir e modificar a realidade social, mobilizando a competência geral 10 e a competência específica 8 de Ciências da Natureza. Idealmente, a Educação Fiscal deve ser trabalhada de forma transversal, incluindo todos os componentes curriculares.

1. A resposta a essa questão deve levar em conta diferentes fatores. Para cozinhar algo em água fervente, por exemplo, geralmente é possível manter a fervura com fogo baixo, economizando gás. Para preparações que exijam temperaturas mais elevadas, é possível que o fogo baixo não produza o resultado esperado – comprometendo, portanto, a possibilidade de economia de gás.

2. De maneira simplificada, pode-se considerar que a política de precificação da Petrobrás vigente no período, o custo elevado do petróleo no mercado internacional (em razão de diferentes fatores geopolíticos), o real desvalorizado perante o dólar e o frete do petróleo até as refinarias estão entre as principais causas dessa elevação do preço.

3. Resposta variável. É muito importante ressaltar que diversas dicas ou soluções colocam em risco a segurança do usuário, devendo ser evitadas, e que fogo e substâncias combustíveis devem ser lidadas com extremo cuidado para evitar acidentes como queimaduras, incêndios e explosões.

4. Nessa campanha, os estudantes devem comunicar de maneira simples e objetiva os fatores que determinam o preço do gás de cozinha e, se possível, dicas de como economizá-lo. Utilizar diferentes linguagens para se expressar e partilhar informações e produzir sentidos que levem ao entendimento mútuo contribui para o desenvolvimento da competência geral 4. Caso seja feita com uso de tecnologias digitais de informação e comunicação, mobiliza também a competência geral 5 e a competência específica 6 de Ciências da Natureza

CAZO, Luis Fernando. [Novo aumento]. Diário do litoral de Santos, Santos, 3 set. 2018. 203

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mergulho no tema

1. Sol e vento em torno da casa

Diferentemente de outras atividades de leitura e interpretação, esta foca na interpretação de imagens em vez do texto escrito. Reúna os estudantes em grupos, para que possam prestar auxílio aos colegas na interpretação das figuras. Circule pela sala avaliando a participação deles, esclarecendo eventuais dúvidas e fazendo as observações que julgar necessárias.

Comente que o livro do qual esse trecho foi retirado é considerado um clássico da construção sustentável. A obra é repleta de ilustrações do próprio autor, propondo soluções para os principais desafios da construção que combinam técnicas tradicionais e modernas de construção, em busca de um ambiente harmonioso. O título Manual do arquiteto descalço faz referência aos primeiros “arquitetos”, que na Antiguidade amassavam a terra com os pés para preparar a massa utilizada na construção de paredes e tijolos.

1 SOL E VENTO EM TORNO DA CASA

Leitura e interpretação

Para que a temperatura no interior da casa não seja alta, pode-se:

• Evitar que os raios de Sol toquem a parede

Quando os raios de sol tocam uma parede, ela esquenta de fora para dentro. Depois de algum tempo, o calor começa a penetrar no espaço interior da casa e a temperatura interna se eleva.

Com telhado grande Com plantas Ou pintar de branco Proteger do sol as paredes maiores

Reflexões

• Também é preciso evitar o reflexo dos raios de sol: Se uma casa próxima tiver muitas janelas de vidro, os raios de sol refle tem-se de um lado da rua para o outro. Uma pavimentação escura absorve o calor, irradia-o e ele se transmite para o interior. A melhor proteção do lado de fora são as plantas e árvores, que mantêm o ar fresco entre suas ramagens.

Elaborado com base em: LENGEN, Johan van. . 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2021. p. 24-25. Estratégias para reduzir a insolação direta nas paredes da habitação.

• Ventilar bem os espaços para que o calor circule, em vez de ficar parado, depende muito das posições de portas e janelas em relação à direção do vento predominante. Elaborado

ed. Porto Alegre: Bookman, 2021. p. 24-25. Estratégias para ventilação da habitação.

1. Que formas de transmissão de calor o autor considera? Explique.

2. A partir das orientações apresentadas no texto e nos conhecimentos que você adquiriu durante o estudo desta Unidade, desenhe uma casa que ofereça conforto térmico para moradores de uma região onde as temperaturas são elevadas. Em seguida, mostre e explique seus desenhos para um colega.

Ver orientações no Manual do professor Ver orientações no Manual do professor

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1. Se necessário, relembre com os estudantes quais são as três formas de transmissão de calor, e ajude-os a retomar as ilustrações desta página para identificar onde ocorrem. O autor considera as três formas de transmissão de calor: a irradiação solar nas paredes e telhado, a condução de calor das paredes e da pavimentação, e a convecção que faz o ar quente no interior da casa subir.

2. Incentive os estudantes a usar a criatividade para criar soluções com base nos conhecimentos sobre a propagação de calor. Isso incentiva o desenvolvimento da competência geral 2 e da competência específica 2 de Ciências da Natureza. A produção de ilustração para comunicar essas ideias alinha-se à competência geral 4

com base em: LENGEN, Johan van. Manual do arquiteto descalço. 2.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

INVESTIGANDO A AGITAÇÃO DAS PARTÍCULAS

Experimento

Quando pingamos um corante em um copo com água, sem agitar a mistura, as partículas do corante se chocam com as da água continuamente, colorindo toda a água.

Sabendo disso, forme um grupo, e discutam a seguinte questão:

A temperatura da água pode interferir na velocidade com que o corante se espalha nela? Por quê?

Anotem a previsão de vocês e realizem o experimento a seguir para testá-la.

Material

• 3 copos transparentes

• corante alimentício líquido

• 3 colheres pequenas

Procedimento

• água

• frasco medidor de volume

ATENÇÃO

Atenção: para evitar riscos de queimadura, peça ao professor que forneça a água morna.

1 Preencham um copo com 150 mL de água à temperatura ambiente, outro com 150 mL de água gelada e o terceiro com 150 mL de água morna.

2 Em cada colher, acrescentem 5 gotas do corante.

3 Com cuidado para não agitar a água dos copos, virem o conteúdo das colheres sobre a água dos três copos ao mesmo tempo.

4 Observem o corante se espalhar pela água.

1. A previsão que vocês fizeram antes do experimento se confirmou?

Ver orientações no Manual do professor

2. Qual é a relação entre a temperatura e a energia cinética das partículas de um corpo? Como isso explica o resultado observado? Ver orientações no Manual do professor

2. Investigando a agitação das partículas

Esta atividade ajuda a desenvolver a noção de que a matéria é formada por partículas e que estas estão em constante movimento. Além disso, ajuda a evidenciar que a agitação das partículas é maior quanto mais alta for a temperatura do material.

Como o experimento em si é relativamente rápido; sugerimos dedicar a maior parte do tempo para discutir com os estudantes as hipóteses apresentadas e os resultados observados, aprofundando o trabalho com a competência geral 2 e a competência específica 3 de Ciências da Natureza. Peça aos grupos que expliquem o que imaginam que acontecerá tanto no nível submicroscópico quanto macroscópico. Analise as respostas e avalie a compreensão dos estudantes sobre o fenômeno, mas deixe para fazer as eventuais correções após a realização do experimento, para que os estudantes possam rever e reformular suas próprias explicações, se necessário.

Ao finalizar, peça aos estudantes que confrontem o resultado observado com as hipóteses iniciais. Retome as explicações elaboradas por eles sobre o que acontece no nível submicroscópico e solicite que corrijam eventuais discrepâncias entre elas e o que foi observado.

Reflexões

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1. Resposta pessoal. Verifique se os estudantes confrontaram corretamente o resultado obtido no experimento com as hipóteses (resultados esperados) que haviam formulado.

2. A temperatura é uma grandeza que se relaciona ao total das energias cinéticas das

partículas que constituem o corpo. Quanto mais alta a temperatura, mais energia cinética as partículas possuem; por isso, a velocidade de espalhamento do corante aumenta com a temperatura da água, como se espera que o experimento tenha demonstrado.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

3. Testando a condutividade térmica

Este experimento pode ser utilizado para aprofundar o estudo sobre propagação de calor por condução, bem como sobre materiais isolantes e condutores térmicos, em alinhamento com a habilidade EF07CI03. Também oferece uma oportunidade de aprofundar o trabalho com a competência geral 2 e a competência específica 3 de Ciências da Natureza

Antes de solicitar aos estudantes que iniciem a atividade, peça que leiam o procedimento completo para verificar se compreenderam a função de cada etapa. Caso a balança seja utilizada, é importante que se organizem para fazer a leitura da massa dos cubos rapidamente, para evitar erros decorrentes da manipulação. É importante que eles combinem previamente qual será o papel de cada integrante do grupo, para que a atividade transcorra da melhor maneira possível. Se a balança não for utilizada, a comparação dos cubos de gelo deverá ser feita visualmente.

Caso o ambiente onde a atividade será realizada esteja quente, considere reduzir o tempo de observação proposto (10 minutos).

TESTANDO A CONDUTIVIDADE TÉRMICA

Experimento

Nesta atividade, vamos testar alguns materiais quanto à sua capacidade de transferir calor por condução. Sugerimos uma lista de materiais a serem testados a seguir, mas a turma pode escolher outros.

O teste será feito medindo a velocidade com que o gelo derrete quando envolvido individualmente pelos materiais escolhidos. Antes de iniciar a parte prática da atividade, analise os materiais escolhidos e anote sua resposta para as questões a seguir.

a) Qual deles você supõe que seja o melhor isolante térmico?

b) Em qual deles o gelo deve derreter primeiro?

Material

• papel-alumínio, saco plástico, pedaços de tecidos diferentes (mais grossos e mais finos) e folhas de jornal

• 1 assadeira ou bandeja

• cubos de gelo (todos de mesmo formato e tamanho)

• balança de cozinha (opcional)

Procedimento

Formem grupos de acordo com as instruções do professor.

1 Envolvam um cubo de gelo em cada um dos materiais que escolheram para testar. Se tiverem uma balança de cozinha, pesem cada cubo antes de embrulhá-lo e anotem os valores em uma tabela. Alguns conselhos:

• trabalhem em equipe para embrulhar todos os cubos ao mesmo tempo;

• utilizem quantidades equivalentes de material. Por exemplo, se embrulharem um cubo de gelo com um quadrado de papel-alumínio de 20 cm de lado, usem um quadrado de tamanho parecido para os outros materiais.

2 Depois de embrulhar todos os cubos de gelo, coloquem-nos sobre a assadeira, espaçados entre si, e deixem sobre a bancada por cerca de 10 minutos.

3 Passado esse tempo, desembrulhem os cubos de gelo e avaliem o quanto derreteram, observando o tamanho e o formato deles. Se usaram a balança antes, meçam novamente a massa do gelo que restou e comparem com a massa inicial.

1. Sua previsão inicial se confirmou? Ver orientações no Manual do professor

2 Dos materiais testados, qual é o melhor isolante térmico? E qual é o pior? Como você chegou a essa conclusão? Ver orientações no Manual do professor

Reflexões

1 e 2. Respostas pessoais. Espera-se que os estudantes confrontem os resultados obtidos com as hipóteses que criaram. O melhor isolante térmico será aquele em que o derretimento do cubo de gelo for menor; o pior, aquele em que o cubo de gelo derreter mais. Isso pode ser verificado visualmente ou comparando

a variação de massa dos cubos de gelo. Os estudantes devem reconhecer que um bom isolante térmico é um mau condutor de calor (e um mau isolante é um bom condutor) e que a transferência de calor, neste caso, ocorre do ambiente, que está a uma temperatura maior, para o cubo de gelo.

MAIS

LIVROS

Energia solar. Jim Pipe. São Paulo: Callis, 2016. Rico em textos e imagens, o livro apresenta o conceito de energia solar e as inúmeras utilidades dela. Trata também da importância desse tipo de energia para o desenvolvimento sustentável.

Quente e frio. Emmanuel Bernhard. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2006.

O livro apresenta situações cotidianas que envolvem o conceito de calor e explica como a transferência de energia térmica produz sensações e transformações diferentes.

VÍDEOS

Meu primeiro voo de planador. Publicado por: Aero por trás da aviação. Vídeo (14min42s).

Episódio do programa Aero: por trás da aviação, que explica como funciona um planador e que cuidados o piloto precisa tomar antes e durante o voo.

Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=bWRutymAPKQ.

Tradições do interior: balonismo. Publicado por: TV Unesp. Vídeo (25min35s).

Vídeo com depoimentos de balonistas e informações sobre a história do voo em balões de ar quente.

Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=q1KobWS3XA4.

SITE

Sol de Norte a Sul. Publicado por: Greenpeace. Documentário interativo que propõe uma viagem de norte a sul do Brasil para conhecer as diferentes experiências de brasileiros que já são beneficiados pelo aproveitamento da energia solar.

Disponível em: https://solar.spadilha.com/.

Acessos em: 17 ago. 2022.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mais

• Energia solar

Esse livro aprofunda o estudo sobre as aplicações da irradiação solar, podendo ser utilizada para dar continuidade ao trabalho com a habilidade EF07CI03.

A leitura dele também pode ser recomendada caso o professor tenha interesse em explorar tecnologias sustentáveis.

• Quente e frio

O livro emprega um texto simples e acessível para tratar de diversas questões relacionadas ao calor e sugere algumas atividades práticas relativamente simples sobre o assunto. Pode ser utilizado para aprofundar a abordagem empírica do assunto.

• Meu primeiro voo de planador

Esse vídeo pode ser projetado durante o estudo da transmissão de calor por convecção, para ilustrar a importância das correntes termais para os planadores.

• Tradições do interior: balonismo

O vídeo pode ser empregado para despertar o interesse dos estudantes no estudo de aplicações de propriedades físicas para o desenvolvimento de produtos. Enquanto assiste ao vídeo com a turma, o professor pode fazer pausas para abordar os conceitos de termodinâmica envolvidos no voo dos balões de ar quente.

• Sol de Norte a Sul

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Caso deseje expandir e aprofundar o estudo das possibilidades que a energia solar oferece, esse “documentário interativo” pode ser explorado em conjunto com a turma. Ao navegar pela página, é possível explorar diferentes exemplos de aproveitamento da energia solar.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Ponto de checagem

Esta seção, as atividades que estão ao longo da Unidade e a seção Fim de papo têm a intenção de proporcionar oportunidades de avaliar o processo de ensino e de aprendizagem e, dessa forma, contribuir para que o professor possa direcionar e ajustar o seu plano de trabalho e garantir que os objetivos de aprendizagem propostos sejam atingidos. A proposta para que os estudantes avaliem seu domínio sobre os principais conceitos funciona como um parâmetro para que eles possam orientar seus estudos. Explique à turma que é o momento de rever o que aprenderam ao longo da Unidade e de avaliar como agiram durante o processo de ensino e de aprendizagem: quão bem eles consideram que aprenderam os conceitos apresentados e o quanto precisam revisá-los. Isso favorece os processos metacognitivos, levando os estudantes a refletir sobre o que aprenderam e a identificar a própria evolução.

PONTO CHECAGEM DE NÃO ESCREVA NO LIVRO.

3. b) A panela B tem cabo de madeira, que é isolante térmico. Com isso, não é necessário usar luvas térmicas. A panela C é toda de ferro; assim, o cabo esquenta durante o uso, tornando necessário o uso de luvas térmicas.

Parabéns! Você chegou ao final da Unidade 7. Antes de seguir nos seus estudos, avalie seu domínio sobre alguns conceitos que foram apresentados.

1. Para que haja troca de calor entre dois corpos deve haver uma diferença de temperatura entre eles.

1. Qual é a condição para que ocorra troca de calor entre dois corpos?

2. Analise a situação representada nos quadrinhos.

• Por que a garrafa de suco quebrou?

A garrafa quebrou porque a água do suco congelou, e o gelo ocupa mais espaço que a mesma quantidade de água líquida.

Preciso gelar este suco rápido. Vou deixar no congelador.

3. Analise as imagens e responda às questões.

( A ) Luva térmica de cozinha, usada para manipular objetos quentes. (B) Panela de alumínio com cabo de madeira. (C) Panela de ferro.

a) O material de que são feitas as luvas térmicas devem ser isolantes ou condutores de calor? Explique. Deve ser isolante térmico, para que o calor da panela não queime as mãos de quem a manipula.

b) Imagine que as duas panelas permaneçam sobre o fogo durante alguns minutos. Para retirá-las do fogão, é necessário usar luvas térmicas? Explique.

4. Fogões solares são equipamentos que permitem preparar alimentos sem o uso de combustíveis nem energia elétrica. São constituídos de peças metálicas que formam um tipo de espelho côncavo, conforme mostrado na imagem ao lado. Essa configuração faz com que os raios solares que atingem o equipamento se concentrem em um ponto, no qual a panela é colocada.

• Qual é a fonte de calor para esse tipo de fogão? Que processo de condução de calor explica seu funcionamento?

O Sol é a fonte de calor para o fogão solar. A irradiação é o processo que explica seu funcionamento.

A garrafa quebrou! Como isso aconteceu?

Algum tempo depois...

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QUESTÃO CENTRAL

Retome a Questão central, apresentada na abertura da Unidade, e use as informações dos quadros Notificação para elaborar uma nova resposta. Por fim, compare essa resposta com a que você elaborou da primeira vez. O que mudou? Resposta pessoal.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Fim de papo

Aproveite esta seção para revisar o conteúdo estudado, avaliar a compreensão dos estudantes e permitir que eles avaliem seu progresso em relação aos objetivos da Unidade. Essa classificação pode ser pela criação de um quadro, como o mostrado abaixo. Verifique quais assuntos originaram mais dúvidas e avalie como retomá-los para esclarecê-las.

Eu consigo...

... identificar o conceito de energia e diferenciar seus tipos, de maneira básica.

... diferenciar temperatura, calor e sensação térmica.

... compreender as diferentes formas de propagação de calor.

... explicar o princípio de funcionamento de equipamentos térmicos.

... compreender a noção de equilíbrio termodinâmico e avaliar sua importância em diversas situações.

Questão central Espera-se que os estudantes tenham adquirido mais informações sobre calor e energia, e que suas ideias iniciais tenham mudado, abrangendo agora mais conceitos e nuances. Peça aos estudantes que retomem a Questão central e redijam uma nova resposta a ela. Em seguida, solicite que comparem a resposta de agora com a primeira. Não há uma única resposta correta; as possibilidades são múltiplas. O intuito é favorecer os processos de metacognição, propiciando uma oportunidade para que os estudantes reflitam sobre a própria aprendizagem. Para complementar o fechamento da Unidade, pode ser proposta a produção coletiva de um material que simbolize o que foi estudado, segundo o entendimento dos estudantes. Pode ser um texto escrito com a colaboração de todos, uma pintura, um vídeo, uma escultura etc. – contribuindo para o desenvolvimento da competência geral 4. Realizando esse trabalho ao final de todas as Unidades, será possível acumular os materiais produzidos e criar uma exposição para a turma no final do ano letivo. Essa atividade propicia um momento de reflexão sobre o que foi estudado, no qual os estudantes podem falar sobre a importância dos assuntos abordados, as dificuldades que tiveram, entre outros fatores. Com isso, é propiciado o desenvolvimento da competência geral 9

IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

Competências:

Gerais: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 9

Ciências da Natureza: 1, 2, 3, 4, 5 e 6

Habilidades:

EF07CI04, EF07CI05, EF07CI06, EF07CI11

Tema Contemporâneo

Transversal:

Ciência e tecnologia

INTRODUÇÃO

Esta Unidade se propõe a investigar como as máquinas transformam o mundo, analisando tanto o funcionamento de máquinas quanto os impactos sociais e ambientais provocados por elas. Para isso, inicia-se com o estudo das forças motrizes mais utilizadas ao longo da história, resgatando conceitos sobre forças, máquinas simples e termodinâmica, apresentados em Unidade anteriores. Em seguida, estuda-se o funcionamento e a importância histórica das máquinas térmicas (um dos temas centrais da Unidade), com uso de esquemas que possibilitam inferir como elas operam. Esse trabalho se concentra nos motores a vapor e de combustão interna. A importância dos combustíveis, bem como os problemas relacionados ao uso deles, são apresentados na sequência. Encerrando a parte teórica da Unidade, aborda-se o impacto das máquinas na sociedade e no ambiente, com foco na industrialização. Nesse momento, o objetivo deixa de ser os princípios físicos que regem o funcionamento das máquinas e passa a ser a análise de como o desenvolvimento tecnológico moldou e ainda molda as transformações pelas quais a sociedade passa, levando em conta aspectos considerados positivos e negativos. O estudo do assunto contextualiza toda a Unidade com o TCT Ciência e tecnologia

OBJETIVOS

• Compreender o funcionamento e a importância histórica de diferentes forças motrizes.

• Avaliar o funcionamento de máquinas térmicas, levando em conta noções de equilíbrio termodinâmico.

UNIDADE

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QUESTÃO CENTRAL

MÁQUINAS E SOCIEDADE

Como as máquinas transformam o mundo?

Anote suas ideias no caderno. Elas serão recuperadas ao final da Unidade.

1. Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes relatem que em ambas as imagens os veículos são montados em uma linha de produção e que na primeira imagem os veículos são montados por pessoas, enquanto na segunda eles são montados por máquinas.

2. Resposta pessoal. Os estudantes podem comentar que no primeiro caso os funcionários atuam diretamente na produção do carro ou de uma parte dele; já no segundo, os funcionários operam as máquinas que constroem os carros, ou realizam a manutenção delas.

3. Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes reconheçam que o desenvolvimento tecnológico impacta a vida de todos. Os argumentos para embasar esta resposta serão desenvolvidos e aprofundados ao longo da Unidade.

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em indústria automobilística. Estados Unidos, Detroit, 1940.

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• Discutir o uso de diferentes tipos de combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo.

• Discutir e avaliar mudanças econômicas, culturais e sociais decorrentes do desenvolvimento de novos materiais e tecnologias.

JUSTIFICATIVAS DOS OBJETIVOS

O desenvolvimento tecnológico influencia diversos aspectos da vida moderna. Compreender

aspectos dessa história contribui para conhecer melhor o mundo atual, incluindo aspectos socioculturais, econômicos e do mundo do trabalho. As máquinas térmicas merecem destaque nesse estudo, tanto por sua abrangente presença quanto pelo papel central que ocupam no combate à crise climática. Conhecer o funcionamento e os problemas que elas representam, portanto, contribui para o pleno exercício da cidadania.

Linha de montagem de carros

Ver orientações no Manual do professor

Questão central

A Questão central é uma pergunta abrangente que convida os estudantes a interpretá-la e respondê-la livremente. Avalie como eles utilizam seus conhecimentos prévios nesse momento. Essa pergunta pode ser retomada ao longo da Unidade, especialmente nos momentos em que o tópico estudado se relacionar diretamente à questão. Os quadros

1. As duas imagens mostram linhas de produção de automóveis. Que semelhanças e diferenças você nota?

2. Como você imagina o trabalho dos funcionários em cada uma dessas fábricas?

3. A sua vida é impactada pelo desenvolvimento tecnológico? Explique.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Abertura da Unidade

As imagens selecionadas para esta abertura contam uma história por si só. Trata-se de linhas de montagem de automóveis: enquanto a mão de obra humana é predominante na primeira imagem, ela é ausente na segunda, na qual robôs tomam conta do cenário. Essa constatação permite iniciar a abordagem do assunto da Unidade com base nas diferentes perspectivas, mas já destacando o impacto da automação sobre o mundo do trabalho – iniciando, assim, o desenvolvimento da habilidade EF07CI06. Os estudantes podem ser instigados a interpretar as imagens ao responderem questões como: Onde estão as máquinas nessas imagens? As funções que elas desempenham são as mesmas nas duas imagens? O que é desenvolvimento tecnológico?

Ele é sempre benéfico?

Para início de conversa

Use as atividades para orientar a leitura da imagem e expandi-la, com intuito de fazer os estudantes manifestarem seus conhecimentos prévios sobre o assunto. Neste momento, portanto, não é esperado que os estudantes apresentem respostas corretas. Avalie a participação deles para identificar eventuais concepções incorretas que possam ser retomadas e ajustadas ao longo da Unidade.

Notificação podem auxiliar nessas retomadas. Essa dinâmica possibilita concatenar outras questões ou comentários e, assim, mobilizar os saberes prévios dos estudantes. Com base neles, pode-se fazer uma breve avaliação diagnóstica que contribuirá para o planejamento das aulas subsequentes. Oriente os estudantes a escreverem, individualmente, sua resposta para a Questão central, deixando claro que ela será retomada ao final do estudo.

Linha de montagem de carros em indústria automobilística. Holanda, Born, 2022. ANP/ALAMY/FOTOARENA

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Força motriz

Esse tópico inicia o estudo dos impactos das máquinas e da industrialização na sociedade e no ambiente e trabalha a habilidade EF07CI06. Por ser um assunto extenso, os impactos sobre a sociedade serão abordados pela perspectiva do mundo e das relações de trabalho – mobilizando a competência geral 6. Tratar desses assuntos em um livro de Ciências é uma tarefa importante, pois muitas vezes o ensino desse componente curricular se limita a transferir o conhecimento científico aos estudantes de maneira acrítica. Com base neste tópico, procuramos fazer uma breve análise histórica de como as máquinas influenciaram e ainda influenciam nossas vidas. Para uma análise mais aprofundada sobre o tema, consulte as obras indicadas na seção Para o professor

Para dar início, sugerimos perguntar aos estudantes se eles acreditam que as máquinas são importantes para a nossa sociedade. Solicite que eles justifiquem suas opiniões por meio de exemplos. Ao discutir as respostas, procure evidenciar que o desenvolvimento das máquinas foi tão intenso e extenso que a maioria das sociedades atuais depende profundamente desses equipamentos para manter o modo de vida. Comente que as máquinas são utilizadas para várias finalidades, desde a produção de alimentos até a comunicação e o transporte de pessoas e mercadorias.

FORÇA MOTRIZ

As máquinas simples, estudadas na Unidade 6, estenderam as capacidades do ser humano, tornando possível a realização de tarefas que exigiriam muita força. As primeiras máquinas eram movidas somente com a força humana. Com o tempo foram desenvolvidas maneiras de explorar outras fontes de força motriz, como animais, cursos de água e combustíveis.

As primeiras máquinas movidas a força animal das quais se tem conhecimento tinham uso rural. Elas eram empregadas para mover água para locais elevados, permitindo a irrigação. Moinhos usados para o processamento de grãos também utilizavam força animal. Os animais – bois ou cavalos, geralmente – eram fixados em um eixo e se moviam em círculos, fazendo o eixo girar. Esse tipo de força motriz segue em uso em muitos lugares.

Foram desenvolvidos diferentes tipos de máquinas movidas à força animal, e todas empregam máquinas simples. Nesse exemplo, a barra presa à roda de moer atua como uma alavanca.

PARA O PROFESSOR

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• Livro: O Processo Civilizador. Norbert Elias. Rio de Janeiro: Zahar, 1993.

Obra publicada originalmente em 1939 e que segue influente nos estudos de Sociologia, apresentando uma análise do que se chama de civilização.

• Livro: Londres e Paris no século XIX: o espetáculo da pobreza. Maria Stella Martins Bresciani. São Paulo: Brasiliense, 2000.

Nesse livro, a emergência das multidões a partir da industrialização é analisada em profundidade pela historiadora Maria Bresciani.

• Livro: Da Revolução Industrial inglesa ao imperialismo. Eric John Ernest Hobsbawm. São Paulo: Forense, 2011.

Obra do importante historiador Eric Hobsbawm (19172012) na qual ele apresenta uma visão crítica sobre as consequências da Revolução Industrial para o mundo.

Motriz: que gera movimento.

Moinho movido à força animal, utilizado para extrair azeite de amendoim. Mianmar, Bagan, 2017.

FABIO EUGENIO

WIRESTOCK CREATORS/SHUTTERSTOCK.COM

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

Roda-d’água

O primeiro equipamento a usar força que não fosse humana ou animal foi, provavelmente, a roda-d’água, ainda no século I. Esse equipamento consiste em uma roda com diversas pás em seu perímetro. Ao ser posicionada sob uma queda-d’água ou sobre uma corredeira, o movimento da água é transferido para a roda. Por meio de engrenagens ou correias, o movimento do eixo da roda é transferido para as outras partes do equipamento –como uma pedra de moinho.

Sentido

equipamentos foram difundidos rapidamente e foram considerados revolucionários para suas épocas, mas tal domínio não durou mais que um século, pois logo foram substituídos por motores a combustão interna. Se julgar pertinente, proponha essa comparação aos estudantes, perguntando o que poderia justificar essa diferença de “longevidade” no uso dos equipamentos mencionados.

Sentido

Elaborado com base em: WATERWHEEL Design: waterwheel design for hydro energy. Alternative Energy Tutorials. [S. I.], c2010-2022. Disponível em: https://www.alternativeenergy-tutorials.com/hydro-energy/waterwheel-design.html. Acesso em: 7 jul. 2022.

Ao longo do tempo, foram desenvolvidas técnicas para captar e canalizar a água. Dessa maneira, as rodas-d’água não precisavam mais ser instaladas em corredeiras ou quedas-d’água. Elas se popularizaram na Europa e eram usadas principalmente no campo, tanto na moagem de grãos quanto na irrigação. Pelo fato de facilitarem o trabalho e permitirem ganhos de produção, cada vez mais agricultores passaram a empregá-las nas lavouras. Por volta do século XVI, esses equipamentos eram a principal fonte de força motriz no continente.

A utilização dessas máquinas, então, expandiu-se ainda mais, e elas passaram a ser empregadas também na mineração, produção de papel, preparo da lã e outras atividades.

Nos dias atuais, elas ainda são utilizadas, especialmente para a geração de energia. Rodas-d’água acopladas a geradores são usadas em diferentes escalas de produção de energia, desde geradores rurais de baixa potência até usinas hidrelétricas.

c1826. Óleo sobre tela, 50,2 cm x 60,3 cm. Centro de Arte Britânica de Yale, New Haven, EUA. Nos séculos XVIII e XIX, era comum avistar um moinho ao caminhar pela Inglaterra. Alguns pintores da época captaram isso em algumas de suas obras.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS Roda-d’água

Analise as figuras que mostram a roda-d’água com os estudantes, certificando-se de que compreenderam o funcionamento desse dispositivo: o movimento da água é transferido para a roda e, desta, para um eixo que pode estar acoplado a diferentes implementos, como um moinho ou uma esteira. Chame atenção para

A pintura de paisagem no livro tem a intenção de mostrar como a análise de algumas obras de arte nos ajuda a compreender o mundo à época em que foram feitas. Se julgar oportuno, proponha uma pesquisa na internet ou em livros sobre pinturas de paisagens da Inglaterra entre os séculos XVI e XX. A análise atenta dessas obras evidenciará a transformação desse país, onde o predomínio de paisagens bucólicas deu lugar à industrialização e à urbanização intensas. Valorizar e fruir as diversas manifestações artísticas e culturais contribui para o desenvolvimento das competências gerais 1 e 3 As rodas-d’água tiveram papel central na expansão da atividade mineradora na Inglaterra. Ao ampliarem a oferta da matéria-prima extraída das minas, cuja demanda crescia aceleradamente, esses dispositivos contribuíram decisivamente para o que veio a ser a Revolução Industrial. Um problema grave enfrentado nas minas subterrâneas eram os alagamentos causados pela água da chuva e pela água infiltrada no solo. Quanto mais profunda a mina, mais grave era esse problema. O uso de bombas acionadas por poderosas rodas-d’água foi decisivo para amenizar essa dificuldade. Comentar isso com os estudantes ajuda a valorizar a progressão dos conhecimentos, que foram construídos com base nas demandas ao longo da história. Isso contribui para o desenvolvimento da competência geral 1 e da competência específica 1 de Ciências da Natureza

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SELMA CAPARROZ

AS CORES NÃO SÃO REAIS. IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Atividades

Utilize as atividades deste bloco para avaliar a compreensão dos estudantes sobre o que foi apresentado até aqui nesta Unidade. A atividade 2 exige a retomada de conceitos desenvolvidos na Unidade 6, e auxilia a demonstrar a relação entre as máquinas simples e o tema desta Unidade.

1. Espera-se que os estudantes reconheçam que as rodas-d’água foram essenciais em atividades como a mineração, o bombeamento de água e a moagem de grãos, por exemplo. A roda-d’água tem como vantagens funcionar continuamente, não demandar tantos cuidados quando comparada à exploração da força animal e poder ser dimensionada de diversos tamanhos, por exemplo.

2. Esta atividade mobiliza conteúdos desenvolvidos na Unidade 6. A dona do sítio pode usar engrenagens. Para obter a redução desejada, a engrenagem acoplada à roda-d’água deve ter cinco vezes menos dentes que a engrenagem acoplada ao eixo. Use essa questão para retomar o tema máquinas simples, estudadas na Unidade 6, ressaltando que elas continuam presentes ao longo do desenvolvimento tecnológico.

Elaborado com base em: CHALLONER, Jack. The visual dictionary of physics. Nova York: Dorling Kindersley, 1995. p. 36. Usinas hidrelétricas empregam o mesmo princípio de funcionamento das rodas-d’água.

AS CORES NÃO SÃO REAIS. IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

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3 - A rotação da turbina é transmitida ao gerador, que produz energia elétrica.

NOTIFICAÇÃO

Além da própria força humana, a força animal e as rodas-d’água foram e continuam sendo importantes fontes de força motriz.

1. Qual é a importância histórica da roda-d’água? Que vantagens ela tem sobre a força motriz humana ou animal? Ver orientações no Manual do professor

2. Imagine que uma roda-d’água instalada em um sítio, sob uma queda de água, gira a uma frequência constante de 50 rotações por minuto. A dona do sítio quer ligar essa roda a um eixo, de modo que esse eixo gire a 10 rotações por minuto. Que máquina simples pode ajudá-la nesse objetivo? Como ela poderia fazer isso?

Ver orientações no Manual do professor

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Gerador

Turbina

Gerador

Turbina

1- A água da barragem é canalizada.

2- O movimento da água faz girar a turbina, uma espécie de roda-d’água.

MÁQUINAS TÉRMICAS

Máquinas térmicas como o motor a vapor e o motor de combustão interna sucederam as rodas-d’água, tornando-se forças motrizes de ampla utilização. Esses equipamentos são capazes de converter energia térmica em energia mecânica, que é então aproveitada para a realização de diferentes tarefas. É importante notar que essa conversão nunca tem eficiência de 100%, isto é, não é toda a energia térmica que se converte em mecânica; uma parte dela se dissipa na forma de calor.

A conversão de energia mecânica em energia térmica é bem comum e ocorre em diversas situações cotidianas. Por exemplo, se você esfregar uma mão contra a outra repetidamente, sentirá que elas se aquecem. Porém, a transformação inversa, de energia térmica em energia mecânica, não é tão simples. Analisaremos alguns exemplos ao longo da Unidade.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Máquinas térmicas

Este tópico inicia a discussão sobre o uso de diferentes tipos de combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo. Auxilia, portanto, no desenvolvimento da habilidade EF07CI05. É interessante, ao analisar os exemplos de máquinas térmicas, retomar o que foi estudado na Unidade 7 sobre o papel do equilíbrio termodinâmico no funcionamento delas, complementando o desenvolvimento da habilidade EF07CI04

NOTIFICAÇÃO

Máquinas térmicas transformam energia térmica em energia mecânica.

O grande desenvolvimento das máquinas térmicas se iniciou no período da Revolução Industrial, entre os séculos XVII e XVIII, especialmente na Inglaterra. Em 1698, o engenheiro militar inglês Thomas Savery (1650-1715) desenvolveu um mecanismo que utilizava vapor para retirar a água acumulada no fundo de minas de carvão. Esse equipamento, batizado de “amigo do mineiro”, tinha um funcionamento simples e pouco eficiente, comparado às máquinas modernas. Para a época, porém, foi considerado um aparelho revolucionário, por isso Savery produziu dezenas de unidades.

Convém relembrar os estudantes que, quando um material é aquecido, suas partículas se agitam mais e a distância entre elas aumenta. Isso é mais evidente no caso dos gases, que aumentam seu volume quando aquecidos.

Elaborado com base em: SAVERY, Thomas. The miner’s friend. [S. l.]: Thomas Savery, 2014.

Representação do “amigo do mineiro”, inventado por Savery. As setas verdes indicam o caminho do vapor; as azuis, o caminho da água. Com as válvulas A e B abertas e as válvulas X e Y fechadas, o vapor da caldeira empurra a água do coletor para cima.

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Em seguida, as válvulas A e B são fechadas, e X e Y são abertas. A água que cai sobre o coletor faz com que o vapor esfrie e se contraia. Com isso, a pressão no interior do coletor diminui, e a água no fundo da mina é “puxada”, enchendo novamente o coletor. O ciclo, então, repete-se.

Dedique um tempo para fazer uma leitura coletiva da ilustração que representa o funcionamento da máquina de Savery. Esse trabalho favorece o desenvolvimento do pensamento computacional, ao solicitar abstração dos conceitos e compreensão do “algoritmo” de funcionamento da máquina, isto é, as subtarefas que ela executa para cumprir a função de bombear água para fora da mina. Peça aos estudantes que analisem o movimento do vapor e o da água em cada uma das situações e relatem o que compreenderam. Deve ficar claro que a expansão do vapor de água empurra a água do coletor através da válvula B, para fora da mina, na situação da esquerda. Em seguida, as válvulas A e B são fechadas, e as válvulas X e Y são abertas. A água que escoa pelo cano através da válvula X resfria o vapor de água no coletor; com isso, ele se contrai, reduzindo a pressão interna do coletor. A pressão atmosférica, então, “empurra” a água do interior da mina através da válvula Y para dentro do coletor, e o ciclo pode ser reiniciado.

Se julgar oportuno, esclareça que a retirada da água das minas era importante porque facilitava a locomoção dos trabalhadores e o transporte no interior da mina, além de reduzir o uso de explosivos.

EDUARDO BORGES

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Motor a vapor

Analise o modelo da eolípila, identificando a fonte de calor (chama), a caldeira de água e a parte móvel (esfera com duas saídas de vapor). Explique para a turma que o vapor de água da caldeira se expande e é conduzido por tubos até duas saídas na esfera que apontam para lados opostos. A saída do vapor por elas faz a eolípila girar em torno do eixo.

Se desejar aprofundar o estudo de como o calor pode ser utilizado para gerar movimento, construa com a turma um modelo de motor stirling, indicado na seção Para o professor. Esse tipo de motor é classificado como uma máquina térmica de ciclo fechado, e também é chamado de motor a ar quente.

O motor stirling foi inventado em 1816 pelo cientista escocês Robert Stirling (1790-1878), que visava desenvolver motores mais seguros e eficazes que os motores a vapor, que estavam se popularizando. Os primeiros motores a vapor eram suscetíveis a explosões, caso não fossem operados corretamente.

Dedique um tempo para leitura do esquema que representa uma locomotiva a vapor. Retome o que foi estudado sobre agitação térmica, destacando que, conforme o vapor é aquecido, ele expande e empurra o pistão. O virabrequim é a peça que transmite o movimento do pistão para os eixos, provocando o giro das rodas. Verifique se os estudantes reconhecem o carvão como o combustível que alimenta essa máquina. Ressalte que a fumaça resultante da queima dele é eliminada por uma chaminé, e que o grande volume de fumaça produzido levou à criação do nome popular “maria-fumaça” para as locomotivas a vapor.

SSPL/GETTYIMAGES

Modelo de eolípila, construído com base no projeto de Heron de Alexandria. A água é aquecida na caldeira, e o vapor sai pelas duas canaletas ligadas à esfera, fazendo-a girar.

Motor a vapor

O primeiro motor a vapor documentado na história é chamado eolípila, que significa “bola de Éolo” em grego, em referência à divindade grega guardiã do vento. Esse aparato foi criado pelo engenheiro grego Heron de Alexandria, na primeira metade do século I. A eolípila possui uma caldeira, onde a água é fervida, e se conecta a uma esfera. O vapor produzido na caldeira é conduzido para a esfera e então lançado no ar, fazendo a esfera girar. Esse instrumento não tem utilidade prática, mas demonstra que o calor pode ser usado para produzir movimento.

A partir da segunda metade do século XVIII, com a Revolução Industrial em curso, a roda-d’água começou a ser substituída pelo motor a vapor. O rápido crescimento de cidades, acompanhado do aumento populacional e, consequentemente, da demanda por produtos como alimentos e roupas, expandiu a busca por maneiras de se produzir cada vez em quantidades maiores e mais rapidamente. Os motores a vapor possibilitavam esse aumento da produção. Motores a vapor também foram empregados em locomotivas e barcos, por exemplo.

Elaborado com base em: WAQAR. How does external combustion engine work? What is an EC Engine? Mechanical boost. [S. I.], c2020-2022. Disponível em: https://mechanicalboost.com/externalcombustion-engine/. Acesso em: 7 jul. 2022. 216

Representação de um motor a vapor em uma locomotiva. O vapor empurra o pistão, e o virabrequim transmite esse movimento às rodas. Esse ciclo se repete continuamente.

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PARA O PROFESSOR

• Vídeo: Construa um motor movido a vela (motor stirling). Publicado por: Manual do Mundo. Vídeo (15min1s). Disponível em: https://www.youtube.com/ watch?v=egNrHP6pMUo. Acesso em: 9 ago. 2022. Vídeo com instruções para a construção de uma máquina térmica simples, movida pelo calor proveniente da chama de uma vela. Construído pelo professor, esse dispositivo pode ser usado para despertar o interesse e a curiosidade dos estudantes, além de auxiliar em explicações.

Carvão em combustão

Automação e trabalho

1. São máquinas capazes de converter energia térmica em energia mecânica. O desenvolvimento desses equipamentos proporcionou grandes aumentos de produtividade industrial, extração mineral, bem como facilitou muito o transporte de pessoas e cargas, entre outros.

As indústrias estabeleceram a maquinofatura, em que a força de trabalho humana é substituída por máquinas. Nesse período teve início o processo de automação da produção, no qual as máquinas passaram a realizar diversas etapas que antes eram executadas por funcionários.

Os trabalhadores deixaram de ser produtores e se tornaram operadores de máquinas. Esse processo foi acompanhado por profundas transformações nas relações de trabalho. Ao contrário dos artesãos, os funcionários das fábricas não tinham autonomia sobre seu trabalho e dominavam apenas uma etapa da produção. A produção passou a ser orientada pelo ritmo das máquinas. Com isso, foram moldados parâmetros como o controle das horas trabalhadas e a relação entre funcionários e patrões.

NOTIFICAÇÃO

Motores a vapor, que tiveram papel central na Revolução Industrial, consomem combustível para aquecer água e gerar vapor.

ATIVIDADES

O estabelecimento da produção industrializada fez os trabalhadores operarem máquinas. Com isso, o controle do tempo pelo uso do relógio tornou-se importante. REGALT, A. Seção de fios da fábrica Sert and Sola Brothers . 1888. Ilustração.

2. Motores a vapor possibilitavam aumento de produtividade e podiam ser instalados em locais afastados de fontes de água.

1. O que são máquinas térmicas? Qual foi a importância do desenvolvimento desses equipamentos?

2. Por que motores a vapor substituíram as rodas-d’água em quase todas as funções em que elas eram utilizadas?

3. Analise o equipamento mostrado na figura ao lado.

a) Explique o funcionamento desse equipamento.

b) Esse equipamento pode ser considerado uma máquina térmica? Por quê?

Sim, pois converte energia térmica em mecânica.

3. a) A chama aquece a água no interior da caldeira, que passa do estado líquido para o gasoso. O vapor se expande e sai pelo tubo em direção à roda, fazendo-a girar.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Automação e trabalho

Ao tratar da Revolução Industrial, chame a atenção dos estudantes para as transformações nas relações de trabalho que as novas máquinas produziram, propiciando o trabalho com a competência geral 6. Comente que, antes do surgimento das fábricas, o artesanato era o

principal meio de organização do processo produtivo de utensílios básicos na Europa. Os artesãos tinham bastante autonomia para determinar o ritmo de trabalho e dominavam todas as fases de produção da mercadoria. Esse cenário começou a mudar no século XV com o surgimento do sistema doméstico, no qual o artesão, associado a um empresário, recebia matéria-prima e comprometia-se a entregar a mercadoria para o empresário, que cuidava das vendas. As manufaturas substituíram o sistema doméstico por proporcionarem maior produtividade. Nesse sistema, dezenas de funcionários se concentravam no mesmo local, sob comando de uma nova figura, o patrão. Os trabalhadores deixaram de ser donos dos instrumentos de trabalho na medida em que passaram a trabalhar em troca de um salário. Com o advento da maquinofatura, o nível de autonomia do trabalhador foi ainda mais reduzido. No sistema industrial, o trabalhador passa a atuar apenas em uma etapa da produção e a ter seu ritmo ditado por máquinas. Neste novo cenário, os ritmos da natureza e do corpo humano deixam de ser referências para o trabalho, e o ritmo do relógio passa a ganhar importância cada vez maior no controle do tempo e da produção. Aqui, expande-se a mentalidade de que a eficiência é medida pela quantidade de horas trabalhadas e mercadorias produzidas, ganhando força a ideia de que tempo vale dinheiro. Essa abordagem incentiva o estudante a avaliar aplicações e implicações políticas, socioambientais e culturais da Ciências e de suas tecnologias, reforçando o desenvolvimento da competência específica 4 de Ciências da Natureza

AS CORES NÃO SÃO REAIS. IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

COPELLI, Anna Cecília et al Leituras de física São Paulo: GREF, 1998. E-book. Disponível em: http://www.if.usp.br/gref/termo/termo4.pdf

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Motor de combustão interna

A história do desenvolvimento do motor de combustão interna é longa e conta com a participação de muitas pessoas. Enfatize isso ao destacar a Ciência como empreendimento humano, e o conhecimento científico e tecnológico como provisório, cultural e histórico, de modo a favorecer o desenvolvimento da competência geral 1 e da competência específica 1 de Ciências da Natureza

O funcionamento do motor de quatro tempos é apresentado de maneira simplificada. É importante reforçar aos estudantes que cada “tempo” corresponde a um movimento do pistão para cima ou para baixo, e que, para completar um ciclo, são necessários quatro desses movimentos. Faça a leitura da imagem com a turma, chamando a atenção para o papel do calor na produção do movimento. Pergunte como a combustão pode mover o pistão e, por meio da avaliação das respostas, oriente a conversa para que os estudantes possam concluir que o aumento da temperatura provocado pela combustão, relacionado à intensificação na movimentação das partículas, provoca a expansão dessa mistura. O vídeo indicado na seção Para o professor apresenta uma animação sobre o funcionamento desse tipo de motor. Apesar de empregar conceitos mais complexos do que apresentamos para a faixa etária, pode ser projetado para a turma enquanto você os auxilia na interpretação das imagens.

Motor de combustão interna

O desenvolvimento dos motores a vapor transformou completamente a produção industrial, bem como o transporte de pessoas e mercadorias via trens e barcos a vapor. Esses dispositivos, porém, eram grandes e pesados demais para serem instalados em máquinas menores, como automóveis para transporte individual. Alguns modelos de carro movidos a vapor foram produzidos, mas não chegaram a ser comercializados.

A solução para o tamanho dos dispositivos veio com a criação dos motores de combustão interna. Nesse tipo de máquina térmica, a fonte de calor para o seu funcionamento tem origem em uma reação química (combustão) que ocorre repetidamente no interior do motor, gerando o movimento. Esse processo é feito por meio de ciclos termodinâmicos, que envolvem a compressão e a expansão de gases. Veja no esquema a seguir.

Válvula de admissão aberta Válvula de escape fechada

Mistura de ar e combustível

Sentido do movimento

Pistão

Válvulas fechadas

Válvulas fechadas

Faísca

Virabrequim

Admissão

Na fase de admissão, uma mistura de ar e combustível entra no cilindro.

Compressão

Na fase de compressão, essa mistura é comprimida.

Combustão

Na fase de combustão, uma faísca promove a queima da mistura.

Válvula de admissão fechada Gases resultantes da combustão

Válvula de escape aberta

Exaustão

Na fase de exaustão, os gases resultantes da combustão são eliminados do cilindro.

Elaborado com base em: FOUR stroke cycle: engineering. Encyclopaedia Britannica. Chicago, c2022. Disponível em: https://www.britannica.com/technology/four-stroke-cycle. Acesso em: 7 jul. 2022. Representação do funcionamento de um motor de combustão interna de quatro tempos. Está representado apenas um ciclo termodinâmico completo.

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PARA O PROFESSOR

• Vídeo: Motor a gasolina contra motor a diesel. Publicado por: Lesics português. Vídeo (4min39s). Disponível em: https://www.youtube.com/ watch?v=2lQE4SYPX5g. Acesso em: 9 ago. 2022. Vídeo didático curto que explica com auxílio de animações 3D o funcionamento de dois tipos de motor a combustão interna: motor a diesel e motor a gasolina.

AS CORES NÃO SÃO REAIS.

IMAGEM FORA DE PROPORÇÃO.

Réplica de automóvel a vapor construído no século XVIII.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

O desenvolvimento do motor de combustão interna é fruto do trabalho de dezenas de pesquisadores em diferentes lugares. Um dos nomes mais importantes no desenvolvimento do motor de combustão interna foi o engenheiro alemão Nicolaus August Otto (1832-1891), que produziu em 1876 o primeiro motor de combustão interna movido à gasolina. Esse modelo apresentava uma eficiência comparável a outros modelos da época, mas tinha a vantagem de ser muito menor, o que facilitava sua instalação em veículos individuais e em máquinas industriais, por exemplo. Tratava-se de um motor de quatro tempos, isto é, o funcionamento dele contava com quatro etapas fundamentais. Apesar dos grandes avanços tecnológicos, que resultaram em ganhos expressivos de potência e eficiência, a maioria dos motores de automóveis hoje em dia ainda utiliza esse mesmo princípio. Atualmente, gasolina, etanol e diesel estão entre os principais combustíveis empregados nesse tipo de motor.

de Nicolaus August Otto.

NOTIFICAÇÃO

Por ser mais eficiente e menor, o motor de combustão substituiu o motor a vapor.

Atividade

A atividade propõe questões que podem ser utilizadas para orientar o estudo do tema; ou, alternativamente, para avaliar a compreensão dos estudantes sobre o que foi apresentado.

a) Para o funcionamento desses motores, é necessário que ocorra uma reação de combustão no interior do cilindro que fornece energia para produção de movimento. Se julgar oportuno, compare com o esquema de motor a vapor de locomotiva apresentado na página 216 e esclareça que ele é um exemplo de motor a combustão externa, isto é, ocorre em um compartimento externo ao motor.

b) Eles são usados em diversos veículos, como automóveis, aeronaves e embarcações. Também são encontrados em geradores, máquinas industriais e algumas ferramentas, como motosserras, roçadeiras e outras.

LIVRO. ATIVIDADE

NÃO ESCREVA NO

• Em dupla, respondam às seguintes questões sobre motores de combustão interna.

a) Por que eles recebem esse nome? Ver orientações no Manual do professor

b) Onde eles são usados? Ver orientações no Manual do professor

c) Que vantagens eles apresentam em relação aos motores a vapor?

VADIM RATNIKOV/SHUTTERSTOCK.COM 219

c) Inicialmente, a principal vantagem era o tamanho reduzido, que aumentava a gama de aplicações desses dispositivos. Se julgar interessante, comente que avanços tecnológicos propiciaram o aumento da eficiência desses motores em relação aos motores a vapor.

AKG-IMAGES/ALBUM/FOTOARENA

Retrato

03/09/22 17:18 219

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Combustíveis

O uso do fogo tem importância central não apenas no desenvolvimento das sociedades humanas, como na própria história evolutiva da nossa espécie. Pesquisas indicam que o uso do fogo para cozinhar alimentos favoreceu o desenvolvimento da capacidade cognitiva do cérebro humano. Esse tema pode ser utilizado para exemplificar para os estudantes a importância do calor, em suas várias formas, nas nossas vidas, aprofundando o desenvolvimento da habilidade EF07CI05. Para saber mais sobre o assunto, consulte os materiais indicados na seção Para o professor

O estudo sobre o uso dos combustíveis ao longo do tempo permite uma abordagem interdisciplinar com História e Geografia. Esse assunto pode ser analisado com foco nos aspectos econômicos e sociais, tratando da importância da mineração de carvão no desenvolvimento industrial da Inglaterra e no crescimento da urbanização, por exemplo.

Ao abordar as termelétricas, comente que a matriz energética brasileira se baseia principalmente nas hidroelétricas. Apesar disso, quando fatores climáticos ou problemas de gestão reduzem a produção dessas usinas, são acionadas usinas termelétricas para suprir a demanda. O custo de operação dessas instalações é elevado, o que acarreta acréscimos na conta de luz.

COMBUSTÍVEIS

A história das máquinas térmicas está intimamente ligada a outra história, que se iniciou muito antes do surgimento do primeiro motor: a história dos combustíveis

A relação do ser humano com o fogo é muito antiga. No passado, a lenha foi o principal combustível, sendo utilizada para alimentar fogueiras empregadas no preparo de alimentos, para se aquecer e para afastar predadores.

Posteriormente, nossos ancestrais dominaram a técnica para produção de carvão vegetal. Em relação à lenha, esse combustível tem a vantagem de emitir menos fumaça e queimar a temperaturas mais elevadas.

Por volta de 2000 a.C., o uso de carvão mineral já era comum em certas regiões da Europa. Esse combustível permitia atingir temperaturas ainda mais altas que o carvão vegetal, o que foi determinante para o desenvolvimento do trabalho com metais na chamada Era do Bronze.

O carvão mineral é extraído de minas, em reservas que podem se estender por centenas de metros abaixo da superfície. A partir da Revolução Industrial, o aumento da demanda por esse combustível fez com que a exploração das minas alcançasse profundidades cada vez maiores. Além dos graves problemas de segurança e saúde que isso gerava para os mineiros, as minas mais profundas acumulavam água em seu interior, dificultando a obtenção de carvão.

Produção de carvão vegetal em forno rudimentar de alvenaria, técnica mais popular, porém muito poluente. Paragominas (PA), 2014.

PARA O PROFESSOR

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• Vídeo: O que o cérebro humano tem de tão especial? Publicado por: TEDGlobal. Vídeo (13min19s). Disponível em: https://www.ted.com/talks/suzana_herculano_ houzel_what_is_so_special_about_the_human_brain/ transcript?language=pt. Acesso em: 9 ago. 2022.

Palestra em que a neurocientista brasileira Suzana Herculano-Houzel aborda a evolução do cérebro humano, destacando a importância do domínio do fogo nes-

se processo. Em inglês, com legendas em português.

• Livro: Pegando fogo: por que cozinhar nos tornou humanos. Richard Wrangham. Rio de Janeiro: Zahar, 2010.

Obra de divulgação científica que apresenta descobertas recentes sobre a importância do fogo na evolução humana em linguagem simples e atraente.

GEORGE RINHART/CORBIS/GETTY IMAGES

Mineração de carvão nos Estados Unidos, Kentucky, 1929. DELFIM MARTINS/PULSAR IMAGENS

A invenção de máquinas a vapor que bombeavam água para fora das minas resolveu o problema do acúmulo de água nas minas e intensificou ainda mais a extração de carvão mineral. Atualmente, diversos países ainda utilizam o carvão mineral para a produção de energia elétrica a partir de energia térmica, nas usinas termelétricas

A criação dos motores de combustão interna e a consequente popularização dos automóveis deram início à era dos combustíveis líquidos. O petróleo, que até então era utilizado principalmente para obtenção de querosene, passou a ser cobiçado por outro derivado, a gasolina, que se tornou o principal combustível usado para mover carros de passeio. Já o diesel, outro derivado do petróleo, passou a ser empregado principalmente para mover veículos maiores, como caminhões, ônibus, trens e navios.

Como vimos na Unidade 4, o intenso consumo de combustíveis é uma das principais causas do aquecimento global. Atualmente, a crescente preocupação ambiental motiva a busca por combustíveis menos poluentes. Diversas pesquisas procuram viabilizar a substituição dos combustíveis fósseis pelas fontes de energia renovável, como os biocombustíveis, produzidos a partir de matéria orgânica vegetal ou animal, como o etanol e o biodiesel.

Outra alternativa é o gás hidrogênio, cuja combustão produz somente vapor d’água. O fato de ser um gás altamente explosivo e do seu fornecimento não existir em grande escala são alguns dos empecilhos enfrentados por essa tecnologia.

NOTIFICAÇÃO

Ao longo do tempo, diferentes combustíveis foram usados para atender às demandas do desenvolvimento científico e tecnológico.

obra; alguns estados oferecem isenção de impostos e vantagens fiscais para montadoras que se proponham a fabricar veículos elétricos, mas não há um plano nacional no sentido de se adequar a essas mudanças. Desse modo, é interessante solicitar aos estudantes uma breve pesquisa em portais de notícias para buscar informações atualizadas sobre o tema. Dessa forma, trabalham-se a competência geral 5 e a competência específica 6 de Ciências da Natureza

Atividade

ATIVIDADE

Veículo de passeio movido a hidrogênio. França, Paris, 2021.

• Em dupla, pesquisem que semelhanças e diferenças existem entre o carvão vegetal e o carvão mineral. Façam um resumo ilustrado das informações encontradas, incluindo desenhos e frases.

O carvão mineral é uma rocha sedimentar combustível formada pelo soterramento e pela compactação de depósitos orgânicos vegetais há milhões de anos. O carvão vegetal, apesar de também ser formado a partir de partes de plantas (tronco), é produzido pela queima controlada de lenha.

A busca por tecnologias menos poluentes de locomoção é um assunto atual para contextualizar o estudo com o TCT Ciência e tecnologia. A substituição dos populares veículos a combustão interna por elétricos, desde motos até veículos maiores, como ônibus, está na agenda política de muitos países.

No Brasil, iniciativas nesse sentido ainda são incipientes no momento de elaboração desta

Se julgar oportuno, oriente os estudantes a comparar os impactos ambientais desses dois combustíveis. O carvão mineral, um combustível fóssil, constitui uma enorme reserva de substâncias ricas em carbono na litosfera. Ao sofrer combustão, parte desse carbono se acumula na atmosfera, atuando no efeito estufa, especialmente gás carbônico. Embora a queima de carvão vegetal também libere essa substância, a origem do carbono nesse tipo de combustível é a própria atmosfera, isto é, o gás carbônico capturado para fotossíntese. Dessa forma, pode-se argumentar que a queima de carvão mineral representa um risco maior ao desequilíbrio climático, por exemplo.

A produção do resumo ilustrado convida o estudante a utilizar diferentes linguagens e conhecimentos para se expressar e partilhar informações, ideias e sentimentos em diferentes contextos, produzindo sentidos que levem ao entendimento mútuo. Dessa maneira, mobilizam-se a competência geral 4 e a competência específica 6 de Ciências da Natureza. As ilustrações presentes nas seções Fim de papo das Unidades podem ser apresentadas como exemplos de resumo visual.

TRAMINO/ISTOCKPHOTO/GETTY IMAGES

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Assim se faz Ciência

Proálcool

Explorar o Proálcool nas aulas de Ciências da Natureza oferece excelentes oportunidades de contextualizar a aprendizagem com o TCT Ciência e tecnologia Além disso, essa seção convida o estudante a avaliar as implicações políticas da Ciência através das aplicações tecnológicas, mobilizando a competência específica 4 de Ciências da Natureza

Atividades

Nas questões 1 e 2, leia uma questão por vez e oriente-os a ler a primeira frase de cada parágrafo, de modo que eles possam inferir em qual dos parágrafos pode ser encontrada a informação que responde à questão.

3. Incentive a turma a pensar nos problemas que eles consideram mais relevantes e a refletir como o poder público, as empresas e as instituições de pesquisa poderiam atuar para resolvê-los. Se julgar oportuno, explore com eles a página da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (indicada abaixo), um evento anual de divulgação que aborda questões atuais relacionadas à Ciência e Tecnologia; se possível, informe-se sobre as atividades realizadas no município e organize uma visita com os estudantes. Em suas respostas, os estudantes devem construir argumentos com base em informações confiáveis e negociar e defender ideias e pontos de vista que promovam a consciência socioambiental, o que favorece o desenvolvimento da competência geral 7 e da competência específica 5 de Ciências da Natureza

PROÁLCOOL

Na década de 1970, uma intensa alta nos preços internacionais do petróleo impulsionou a busca por outros combustíveis, principalmente como alternativa à gasolina. No Brasil, um decreto governamental de 1975 criou o Programa Nacional do Álcool (Proálcool), que financiou o desenvolvimento de tecnologias para a produção em larga escala de etanol, a partir de cana-de-açúcar, e de motores capazes de funcionar com esse combustível. Isso impulsionou a produção de bioenergia nas décadas seguintes, colocando o Brasil em lugar de destaque nessa área.

Tais avanços popularizaram o uso de automóveis movidos a etanol de cana-de-açúcar, considerado menos poluente que os combustíveis fósseis. Com o crescimento da produção de etanol foram desenvolvidos carros capazes de usar tanto etanol quanto gasolina.

Diversos fatores ajudam a explicar o sucesso do programa, como a escolha de um cultivar muito eficiente na produção de energia (cana-de-açúcar) e as condições climáticas e de solo no país, que são favoráveis a esse cultivo. Merece destaque, porém, a profunda cooperação entre universidades e outros centros de pesquisa com empresas e o governo.

Posto de combustível em São Paulo (SP), 1979.

NÃO ESCREVA NO LIVRO. ATIVIDADES

2. Além da escolha de um cultivo energeticamente eficiente e das condições favoráveis de clima e solo, a cooperação profunda entre centros de pesquisa, empresas e governo desempenharam papel fundamental no sucesso do Proálcool.

1. Que problemas a criação do Proálcool visava resolver?

2. O que explica o sucesso do Proálcool?

Reduzir a dependência do Brasil em relação à importação de petróleo.

3. A cooperação entre centros de pesquisa, empresas e governo, nos moldes do que ocorreu com o Proálcool, é rara no Brasil. Que problemas do país poderiam ser abordados com esse tipo de iniciativa atualmente? Converse sobre isso com o restante da turma.

Resposta pessoal. Ver orientações no Manual do professor 222

PARA O PROFESSOR

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• Artigo: O Proálcool e algumas relações CTS concebidas por alunos de 6a série do ensino fundamental. Publicado por: Ciência & Educação. Disponível em: https://www.scielo.br/j/ciedu/a/wK6R NsdmtNWFxQVwghhv3MK.

Artigo que discorre sobre a necessidade de abordar, durante o ensino de Ciências, questões relacionadas à relação entre Ciências, tecnologia e sociedade, usando o Proálcool como exemplo.

• Site: Semana Nacional de Ciência e Tecnologia. Publicado por: Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações. Disponível em: https://semanact.mcti.gov.br/. Portal da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, evento que ocorre simultaneamente em diferentes municípios brasileiros e conta com diversas atividades de divulgação. A programação pode ser consultada na página. Acessos em: 27 ago. 2022.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

VAMOS VERIFICAR

TECNOLOGIA E DESENVOLVIMENTO

Uma ideia amplamente difundida, tanto no Brasil quanto em outros países, é a de que os avanços tecnológicos são sinônimo de desenvolvimento. Segundo essa noção, as novidades tecnológicas naturalmente resultam em melhorias para a população. Assim, tais avanços garantem que o presente é melhor que o passado, e que o futuro será melhor que o presente. Em grupo, vocês vão investigar essa ideia mais detalhadamente.

ATIVIDADES

1. Discutam entre si as seguintes questões:

a) O que é desenvolvimento?

Ver orientações no Manual do professor

b) Os avanços tecnológicos sempre resultam em desenvolvimento? Explique.

Ver orientações no Manual do professor

2. Em seguida, escolham uma produção cultural que aborde de maneira crítica essa noção que vincula avanços tecnológicos ao desenvolvimento. Pode ser um filme, um gibi, um livro, uma canção, entre outros. Todos os membros do grupo devem primeiro analisar a obra escolhida e depois conversar sobre suas impressões sobre a obra. Como ela se relaciona à discussão que vocês tiveram na atividade 1?

Ver orientações no Manual do professor

3. Por fim, escrevam uma resenha da obra, incluindo as reflexões e conclusões do grupo. No dia combinado, compartilhem com o restante da turma.

Ver orientações no Manual do professor

FORMAÇÃO CONTINUADA

O ideal de progresso se afirmou no século 19 associado a duas ideias: aquele presente era melhor do que o passado; e o futuro prometia um mundo melhor para todos, desde que fizessem a sua parte. […] no finzinho do século 18, a expectativa foi se desligando da experiência. Ao mesmo tempo, o futuro foi se desdobrando em promessas. Mas a

confiança no progresso demandava contrapartidas concretas, que vieram para uns e não para outros. Hoje, quando mais de duzentos anos já se passaram, vivemos uma época de balanços. O século 20 foi marcado por uma revolução e duas guerras mundiais, além de diferentes lutas de libertação das colônias. Esses acontecimentos tentaram manter a promessa por outros meios. […]

Vamos verificar Tecnologia e desenvolvimento

A proposta dessa seção é convidar os estudantes a avaliar aplicações e implicações políticas, socioambientais e culturais da Ciências e de suas tecnologias, desenvolvendo a competência específica 4 de Ciências da Natureza. A discussão proposta na atividade 1 pode ser conduzida em parceria com a disciplina de História, de modo a enriquecer a discussão com contextualizações históricas relacionadas à evolução do conceito de desenvolvimento e sua relação com a tecnologia. Esse trabalho se alinha ao desenvolvimento das habilidades EF07CI11 e EF07HI01 (Explicar o significado de “modernidade” e suas lógicas de inclusão e exclusão, com base em uma concepção europeia). O livro de onde o excerto da seção Formação continuada foi retirado pode ser consultado para aprofundamento no tema. As atividades 2 e 3 propõem ao estudante valorizar e fruir manifestações artísticas e culturais, das locais às mundiais, de modo a trabalhar a competência geral 3 Incentive os grupos a manifestar seus gostos pessoais na seleção da obra que será analisada. Esse trabalho aproxima a cultura juvenil do ensino de Ciências, colocando os estudantes como protagonistas na produção de conhecimento a partir de seus próprios interesses.

É impossível proteger o saber científico da visão de mundo – e do próprio mundo – que ele ajudou a construir. Muito já se alertou para os riscos de uma ciência desencantada, sem alma e sem valores, que serviu aos avanços da humanidade, mas também a violências.

No filme Ron Bugado (2021), robôs são vendidos para serem os melhores amigos das crianças. Mas, por trás desses dispositivos aparentemente inofensivos, muitos problemas se escondem.

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ROQUE, Tatiana. O dia em que voltamos de Marte. São Paulo: Planeta, 2021. p. 132-133.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Transportes e comunicação

Estudantes nessa faixa etária já nasceram em um mundo onde a comunicação com uma pessoa em qualquer parte do mundo é acessível a grande parte da população, e os transportes podem levar pessoas e mercadorias rapidamente. É importante atentá-los para o fato de que essas possibilidades não existiam durante a maior parte da história. Analisar historicamente o uso da tecnologia nas diferentes dimensões da vida humana, considerando seus impactos na qualidade de vida, é necessário ao desenvolvimento da habilidade

EF07CI11

Comente que a vinda de imigrantes europeus para o Brasil no início do século XX, por exemplo, se deu basicamente por via marítima, em viagens que podiam durar mais de dois meses. A chegada dos africanos escravizados também se deu por via marítima, embora em condições incomparavelmente mais precárias e cruéis. Atualmente, aviões conectam o Brasil a dezenas de países, transportando milhares de pessoas diariamente.

Esclareça que o desenvolvimento dos transportes foi estratégico para o desenvolvimento econômico de diversas nações. O aumento da capacidade e da velocidade do transporte favoreceu a comercialização de mercadorias e a circulação de matérias-primas, por exemplo. O transporte por linhas férreas teve um importante papel nesse desenvolvimento.

No que diz respeito ao Brasil, o desenvolvimento inicial dos transportes ferroviário e aquático se deve muito à atuação de Barão de Mauá, na segunda metade do século XIX. Para saber mais sobre o assunto, acesse os materiais da seção Para o professor

TRANSPORTES E COMUNICAÇÃO

Entre as principais transformações que o desenvolvimento tecnológico causou na sociedade, as mudanças nos meios de transporte e de comunicação merecem destaque. Vamos conhecer um pouco mais sobre isso.

Máquinas e a revolução nos transportes

Além da produção industrial, o motor a vapor produziu outra revolução: o transporte de pessoas e mercadorias. Trens e barcos a vapor “encurtaram” as distâncias entre as pessoas, facilitando também a circulação de informações e mercadorias entre locais distantes. Essas transformações aceleraram ainda mais o ritmo das mudanças pelas quais as sociedades já estavam passando, especialmente na Europa.

Uma das primeiras locomotivas a vapor sobre trilhos foi inaugurada em 1804 pelo inglês Richard Trevithick (1771-1833). Ela era capaz de puxar cinco vagões a uma velocidade máxima de aproximadamente 8 quilômetros por hora, pouco mais veloz que uma pessoa caminhando. Com o tempo, as locomotivas aumentaram a capacidade de carga e a velocidade; em 1830, já existiam máquinas capazes de atingir 30 quilômetros por hora. O contínuo desenvolvimento tecnológico alimentou a expansão das ferrovias, especialmente em países como Inglaterra, França, Alemanha e Estados Unidos. Isso facilitou o transporte de matérias-primas e demais produtos, alimentando o crescimento econômico dessas nações.

A criação dos motores de combustão interna, no final do século XIX, aprofundou ainda mais a revolução nos transportes. Esses equipamentos permitiram a construção de locomotivas e barcos ainda mais potentes e possibilitaram a criação dos automóveis.

No início do século XX, fábricas de automóveis passaram a produzir em série, o que reduziu preços e deu início à popularização desses veículos. A quantidade de vias para a circulação de carros e caminhões foi aumentando continuamente nas cidades, transformando, ao longo do tempo, o automóvel no meio de transporte dominante das regiões urbanizadas.

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PARA O PROFESSOR

• Filme: Mauá – o imperador e o rei, direção de Sérgio Rezende. Brasil, 1999. O filme inspirado na biografia de Irineu Evangelista de Sousa (1813-1889), mais conhecido como barão de Mauá, considerado o primeiro grande empresário brasileiro, responsável por uma série de iniciativas modernizadoras para economia nacional ao longo do século XIX.

• Livro: Mauá: empresário do império. Jorge Caldeira. São Paulo: Companhia das Letras, 1995. Biografia do empresário mais importante do século XIX no Brasil (e talvez até do Uruguai) com base em documentos históricos.

CURRIER, N.; IVES, J. M. Trem expresso. 1870. Litografia colorida artificialmente. Newberry Library, EUA, Chicago.

MEUNIERD/SHUTTERSTOCK.COM

Em 1908, o industrial americano Henry Ford lançou o modelo T, que marcou o início da produção em série de carros.

Motores de combustão interna também possibilitaram a criação do transporte aéreo. O primeiro voo registrado de um equipamento mais pesado que o ar ocorreu na França, em 1906. O brasileiro Alberto Santos Dumont (1873-1932) foi o inventor desse avião, chamado 14-Bis. Nessa demonstração, Santos Dumont permaneceu no ar por aproximadamente 7 segundos, tendo percorrido uma distância de 60 metros a 6 metros de altura. O desenvolvimento da aviação foi vertiginoso. Alguns anos depois da demonstração de Santos Dumont, os aviões já desempenhavam papel crucial na Primeira Guerra Mundial (1914-1918). Em poucas décadas, a criação de novas tecnologias e materiais, como ligas de alumínio leves e resistentes, fez o transporte aéreo de cargas e pessoas se popularizar, reduzindo drasticamente o tempo necessário para se chegar a locais distantes.

ATIVIDADES

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

NOTIFICAÇÃO

1. Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes identifiquem que o desenvolvimento dos meios de transporte fomentou o desenvolvimento de outras áreas da economia, pois facilitou a movimentação de pessoas e produtos.

1. No seu entendimento, quais foram as principais transformações que o desenvolvimento dos meios de transporte trouxe para a sociedade?

2. A criação do motor a combustão interna teve impacto direto na popularização dos automóveis.

2. Que avanço tecnológico possibilitou a criação e a popularização dos automóveis?

3. Observe as imagens a seguir, utilizadas em uma campanha pelo uso de transporte coletivo ou alternativo.

a) Qual é a mensagem que as imagens passam?

b) Que vantagens o transporte coletivo oferece em relação ao individual? E que desvantagens?

3. a) As imagens mostram que o mesmo número de pessoas ocupa áreas diferentes no trânsito, de acordo com o veículo em que estão. Nota-se que os carros ocupam muito mais espaço por usuário do que as bicicletas ou o ônibus. Isso passa a ideia de que esses veículos contribuem mais para o congestionamento.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Atividades

2. Os estudantes podem responder que a criação do motor a combustão interna teve impacto direto na popularização dos automóveis. A redação dessa questão, porém, foi pensada para provocar reflexão: Pode-se apontar um único avanço tecnológico como responsável pela popularização dos automóveis? Embora o surgimento do motor a combustão interna tenha sido determinante, diversos outros avanços tecnológicos criaram as condições necessárias à popularização do automóvel, como o desenvolvimento de tecnologias relativas à obtenção de matéria-prima e a mecanização da produção.

Imagens de uma campanha pelo transporte coletivo ou alternativo comparando os espaços ocupados por ônibus, bicicletas e carros com um único ocupante.

3. b) Os estudantes podem apontar que o uso de transporte coletivo produz menos congestionamento e gera menos poluentes, por exemplo. Entre as desvantagens, podem listar a falta de privacidade e de comodidade.

Santos Dumont pilotando o 14-Bis. França, Paris, 1906.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Transporte nos dias de hoje

A busca por meios de transporte menos poluentes é bastante difundida no mundo, de modo que cada país adota medidas distintas para tratar do assunto. Para explorar este tema, pergunte à turma como eles acham que deverá ser o transporte do futuro: O uso do transporte coletivo vai aumentar? Como serão movidos os veículos? Que outras mudanças eles imaginam nos transportes? Para fomentar essa conversa, pergunte como eles se locomovem hoje e quais eles consideram os meios de transporte mais importantes no lugar onde vivem.

Transporte nos dias de hoje

Atualmente, motores de combustão interna ainda são a principal fonte de força motriz nos meios de transporte ao redor do mundo. A busca por alternativas menos poluentes, porém, vem impulsionando o uso de carros com motores elétricos. Esses motores não emitem fumaça no seu funcionamento, portanto são considerados menos poluentes.

Atividades

1. Utilize a atividade para avaliar a compreensão dos estudantes sobre o desenvolvimento tecnológico relacionado aos transportes e os problemas decorrentes do uso de combustíveis fósseis em larga escala. É esperado que eles utilizem os dados apresentados sobre os transportes elétricos, como os carros e os trens utilizados no Brasil, e

chamado “trem-bala”, em operação no Japão, Himeji, 2019. Esse veículo é capaz de atingir velocidades superiores a 350 km/h.

Carro elétrico sendo recarregado em São Paulo (SP), 2021. Diversos países vêm adotando medidas para incentivar a produção e o uso de veículos elétricos, com o intuito de reduzir o impacto ambiental produzido pelo transporte.

O uso de motores elétricos não é novidade. Locomotivas elétricas já eram utilizadas em alguns locais da Europa na segunda metade do século XIX. Por não produzirem fumaça, esses veículos apresentavam vantagens, especialmente nas regiões urbanas. Com o desenvolvimento tecnológico, o uso de motores elétricos se propagou entre os veículos de transporte coletivo. É o caso de muitos trens atuais e variantes menores, como os chamados veículos leves sobre trilhos (VLTs). NÃO

ATIVIDADES

1. Que vantagens o motor elétrico apresenta em comparação ao motor de combustão interna?

O motor elétrico não produz fumaça e é mais silencioso. A depender da fonte de energia elétrica, ele é menos poluente que os motores a combustão interna.

2. Em grupo, discutam a seguinte questão: Trocar os carros com motor a combustão por carros elétricos resolve os problemas envolvidos com o uso de combustível? Em seguida, compartilhem as conclusões do grupo com o restante da turma.

Resposta pessoal. Ver orientações no Manual do professor

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elaborem argumentos para sustentar o seu ponto de vista. Isso contribui para o desenvolvimento da competência geral 7 e a competência específica 5 de Ciências da Natureza

2. Espera-se que os estudantes reconheçam que algumas formas de geração de energia elétrica também dependem do uso de combustíveis fósseis, especialmente

as usinas termelétricas, consideradas altamente poluentes. Para ser considerado mais ecológico que o carro movido a combustão, o carro elétrico deve empregar energia oriunda de uma fonte renovável, e todo seu ciclo de vida (incluindo desde a obtenção dos materiais para produção até o descarte e a destinação final do veículo) deve ser levado em conta no que diz respeito à sustentabilidade.

Trem de alta velocidade, também

No Brasil, a maioria dos trens de transporte de passageiros é movida a motores elétricos. Metrô do Cariri, Juazeiro do Norte (CE), 2010.

Máquinas e a revolução nos meios de comunicação

Alguns historiadores afirmam que um dos principais marcos na história da civilização foi a invenção da imprensa com tipos móveis, por volta do ano 1450. O ferreiro alemão Johannes Gutenberg (c. 1394-1468) desenvolveu uma máquina que facilitava muito a replicação de textos impressos. Essa máquina contava com moldes das letras do alfabeto, chamados tipos, que eram organizados de modo a formar o texto. Esses moldes eram embebidos em tinta e prensados sobre o papel, como um carimbo, o que possibilitava criar inúmeras cópias do texto original. Antes dessa invenção, os livros eram copiados à mão.

Esse invento barateou muito a produção de livros, tornando-os acessíveis a um número cada vez maior de pessoas. Além disso, possibilitou a criação de jornais, folhetins, revistas e outros tipos de periódicos e produtos impressos. Esses meios de comunicação permitiram a transmissão de informações e de fatos considerados relevantes.

Nesse período, desenvolviam-se também na Europa os serviços de correio, por meio dos quais as pessoas podiam enviar cartas e pacotes para outras regiões. O desenvolvimento dos correios, é atrelado ao desenvolvimento dos meios de transporte. Por conta disso, esse serviço se desenvolveu muito no período da Revolução Industrial, com o surgimento dos trens e barcos a vapor.

No Brasil, o serviço de correio foi criado oficialmente em 1663, com a fundação do Correio-mor do Mar. As correspondências eram inicialmente transportadas a pé, por barcos ou a cavalo e, posteriormente, por ferrovias.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Máquinas e a revolução nos meios de comunicação

As transformações pelas quais os meios de comunicação passaram fornecem outro grande exemplo de como as mudanças tecnológicas impactam profundamente a sociedade. Hoje em dia smartphones permitem acessar a internet de praticamente qualquer lugar, dando às pessoas acesso instantâneo a uma quantidade imensurável de informações. O avanço tecnológico também permitiu a comunicação em tempo real entre pessoas do mundo todo; com as redes sociais, as formas de se expressar e de se comunicar com conhecidos e desconhecidos vêm mudando profundamente, com novas possibilidades sendo disponibilizadas a todo momento. Tratar desse assunto contextualiza a aprendizagem com o TCT Ciência e tecnologia

Diante disso, proponha aos estudantes uma reflexão questionando se eles costumam usar a internet para se comunicar e como fazem isso. Convém questionar as vantagens e desvantagens que eles enxergam nessa tecnologia, encaminhando a conversa para uma reflexão sobre como utilizar a internet e as redes sociais de maneira crítica, significativa, reflexiva, ética e segura. Esse trabalho contribui para a educação midiática e para o desenvolvimento da competência geral 5 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza

Réplica da prensa de Gutenberg.

B CHRISTOPHER/ALAMY/FOTOARENA

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Telecomunicações

Ao tratar da comunicação via rádio, retome o que foi visto na Unidade 4 sobre as camadas da atmosfera. Comente que a ionosfera tem um papel importante nesse tipo de transmissão, pois as ondas eletromagnéticas que transportam as informações são refletidas nessa faixa da atmosfera. Com isso, a comunicação pode atingir regiões muito além do horizonte da antena.

Se julgar pertinente, explique aos estudantes que a maioria dos satélites de comunicação é geoestacionária; isso significa que eles permanecem em órbita ao redor do eixo da Terra completando uma volta a cada dia. Esses equipamentos recebem e transmitem informações por ondas eletromagnéticas nos espectros UHF (Ultra High Frequency : 300 MHz – 3 GHz) e SHF (Super High Frequency : 3 GHz – 30 GHz).

Telecomunicações

Na década de 1830, os inventores americanos Joseph Henry (1797-1878) e Samuel Morse (1791-1872) desenvolveram o telégrafo. Esse equipamento transmitia mensagens por meio de sinais elétricos, usando um sistema de códigos que ficou conhecido como código Morse. Esse sistema combina sinais elétricos curtos e longos para representar as letras do alfabeto e era geralmente usado para a transmissão de mensagens curtas.

O telefone foi criado em 1860 pelo italiano Antonio Meucci (1808-1889) e aperfeiçoado pelo americano Alexander Graham Bell (1847-1922). Esse equipamento possibilita transmitir sons por meio de sinais elétricos. Com isso, a comunicação se torna muito mais fácil e rápida em comparação ao telégrafo. O desenvolvimento da telefonia se deu rapidamente, e, em 1883, o Brasil já possuía cinco centrais telefônicas, que permitiam a comunicação instantânea entre os municípios do Rio de Janeiro e Petrópolis.

A primeira metade do século XX é marcada pela proliferação dos meios de comunicação que exploravam a transmissão via ondas eletromagnéticas: o rádio e, posteriormente, a televisão. Essa tecnologia possibilitava enviar mensagens para muitas pessoas ao mesmo tempo, dando origem aos chamados meios de comunicação em massa. Na segunda metade do século XX, a criação de satélites possibilitou a comunicação instantânea com praticamente qualquer lugar da superfície terrestre.

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ATIVIDADE

Para aproximar o estudo desse tema ao mundo do trabalho, proponha aos estudantes que pesquisem informações básicas sobre as “revoluções industriais” que se seguiram à primeira. De maneira resumida, a segunda revolução industrial se iniciou ainda no começo do século XX e se caracterizou pela massificação

do uso da eletricidade na produção industrial e pela utilização de métodos científicos e matemáticos para otimização da produção. A terceira revolução industrial se caracteriza pela automação, com intensa aplicação de computadores e da substituição da mão de obra humana por máquinas. Esse processo se iniciou na década de 1970 e continua até hoje. A quarta revolução industrial,

Telégrafo utilizado em 1953.

Gravura representando a inauguração da linha telefônica entre as cidades americanas de Nova York e Chicago, em 18 de outubro de 1892.

Antes da televisão, as famílias se reuniam para ouvir notícias, músicas e novelas pelo rádio. Fotografia de 1925.

O primeiro satélite artificial foi o Sputnik, lançado pela União Soviética em 1957. Museu do Espaço, Moscou, Rússia, 2015.

TV-YESTERDAY/INTERFOTO/FOTOARENA

O desenvolvimento dos computadores impulsionou ainda mais as possibilidades de comunicação. A rede mundial de computadores, que hoje chamamos internet, foi criada em 1969 nos Estados Unidos, com o nome de Arpanet. Seu uso era exclusivo para fins militares e de pesquisa, sendo somente em 1987 liberada para uso comercial. Nos primórdios da internet, a comunicação era limitada pela capacidade de captação e de transmissão de informações. As primeiras mensagens eram compostas apenas de texto, algo parecido com o que ocorria na época do telégrafo. Com o contínuo desenvolvimento tecnológico, tornou-se possível transmitir imagens estáticas e, posteriormente, áudios e vídeos.

Atualmente, computadores portáteis, como smartphones e tablets, permitem a realização de ligações e videoconferências com interlocutores em qualquer lugar do planeta, em tempo real. Além disso, os usuários da rede têm à sua disposição, a qualquer momento, uma quantidade imensurável de informações: livros, revistas, notícias, trabalhos acadêmicos, filmes, músicas e outros.

Além das transmissões por ondas eletromagnéticas que atravessam a atmosfera, os cabos submarinos também desempenham um papel fundamental para as telecomunicações há décadas. Atualmente, eles são feitos de fibra óptica e fazem a conexão entre continentes. São utilizados principalmente para a transmissão de informações na internet. Esses temas podem ser introduzidos agora, para serem retomados e aprofundados no 9o ano.

Atividades

Com conexão sem fio à internet, os smartphones modernos permitem comunicação em tempo real usando vídeo e áudio.

ATIVIDADES

NOTIFICAÇÃO

O desenvolvimento tecnológico revolucionou os meios de comunicação e influenciou os rumos das sociedades.

1. Resposta pessoal. Os estudantes podem citar uso da internet, ligações telefônicas, comunicação via aplicativos de mensagens, uso de redes sociais, entre outros.

1. Como as telecomunicações estão presentes na sua vida? Faça uma lista das suas atividades que envolvam essas tecnologias.

2. Em grupo, entrevistem uma pessoa idosa para obter informações sobre os meios de comunicação na época em que ela era mais jovem. Procurem saber:

• como as pessoas faziam para se comunicar com quem estava longe?

• como eram os aparelhos de tevê e de rádio?

• como era o telefone? Era um meio de comunicação popular?

a) Anotem as respostas e apresente-as para o grupo. Em seguida, comparem as situações descritas com os meios de comunicação atuais. Que diferenças existem?

Ver orientações no Manual do professor

b) Sintetizem as conclusões do grupo e apresentem para o restante da turma.

Ver orientações no Manual do professor.

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também apelidada de “indústria 4.0”, aplica tecnologias relativamente recentes, como inteligência artificial, Big Data e robótica.

A partir das informações obtidas, proponha um debate sobre como os estudantes imaginam que será o mercado de trabalho no futuro, quando eles forem adultos. Com isso, os estudantes podem se apropriar de conhecimentos e experiências que lhes possibilitem

entender as relações próprias do mundo do trabalho e fazer escolhas alinhadas ao exercício da cidadania e ao seu projeto de vida, o que favorece o desenvolvimento da competência geral 6. Esta proposta pode ser realizada como expansão do tema 1 da seção Mergulho no tema

03/09/22 01:48

2. Essa atividade convida os estudantes a discutir e avaliar mudanças econômicas, culturais e sociais, tanto na vida cotidiana quanto no mundo do trabalho, decorrentes do aperfeiçoamento de tecnologias, o que reforça o desenvolvimento da habilidade EF07CI06. Se julgar oportuno, troque a escrita das respostas pela gravação de um vídeo ou de um áudio, a ser compartilhado entre os estudantes reunidos em grupos de até cinco integrantes. Pode ser interessante determinar diferentes faixas etárias para os entrevistados, solicitando que cada grupo se encarregue de uma dessas faixas. A sequência de apresentações dos grupos pode ser determinada por essa divisão, iniciando-se pela faixa etária mais avançada e finalizando com os entrevistados mais novos. Isso possibilitará aos estudantes ter breves noções de como gerações anteriores à deles vivenciaram a evolução das telecomunicações.

Primeiro computador portátil, EUA, 1981. Tinha cerca de 10 kg e tela monocromática de 5 polegadas.

SEB_RA/ISTOCKPHOTO/GETTY IMAGES

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

A industrialização e o ambiente

Retome com os estudantes o que foi estudado na Unidade 4 sobre a poluição atmosférica. Comente que os motores a vapor eram muito mais poluentes e ineficientes que os motores a combustão interna que temos hoje. Com o aumento do conhecimento sobre os impactos ambientais causados pelas atividades humanas, novas legislações foram criadas para regulamentar a emissão de poluentes no ar. Esse trabalho propicia o desenvolvimento da habilidade EF07CI11

O desenvolvimento tecnológico também permitiu que fossem construídos motores capazes de utilizar de maneira mais eficiente a energia obtida na queima do combustível, evitando grandes desperdícios de energia na forma de calor, som, entre outros. Atualmente, diversos países adotam parâmetros cada vez mais exigentes quanto à emissão de poluentes pelos veículos, e em diversos locais há incentivos para a compra de veículos elétricos ou híbridos, por serem menos poluentes que os veículos com motor a combustão. Por se tratar de um tema atual e social e economicamente relevante, é importante manter-se informado sobre as políticas voltadas para o incentivo à produção e ao uso de veículos elétricos e híbridos.

Algumas leituras nesse sentido são indicadas em Para o professor Explore o exemplo das borboletas de Manchester para evidenciar como a poluição ambiental pode ter consequências imprevisíveis.

A INDUSTRIALIZAÇÃO E O AMBIENTE

No período da Revolução Industrial predominava a ideia de que os recursos naturais eram muito abundantes, o suficiente para serem considerados praticamente infinitos. Não estava claro naquela época que as ações humanas podem poluir o ambiente de maneira a prejudicar tanto outras espécies quanto as próprias pessoas e as gerações futuras.

Essa mentalidade, aliada à busca pela expansão da produção e dos lucros, acarretou impactos ambientais profundos, especialmente nas regiões onde a Revolução Industrial foi mais intensa, como na Inglaterra e na França.

A expansão das linhas férreas gerava demanda pela extração de ferro, bem como pela obtenção de combustíveis – lenha ou carvão mineral, especialmente. Ao mesmo tempo, o desenvolvimento do transporte sobre trilhos possibilitou a expansão da atividade mineradora, pois facilitou muito o transporte de minérios das minas até indústrias ou portos. Essas circunstâncias intensificaram ainda mais o desmatamento.

A popularização dos motores a vapor, como os usados em barcos a vapor, e, posteriormente, dos motores de combustão interna trouxe sérios problemas de poluição ambiental, especialmente quanto à poluição atmosférica. Um exemplo bastante conhecido é o das mariposas da espécie Biston betularia, na cidade de Manchester (Inglaterra).

A população dessas mariposas era formada, em sua maioria, por indivíduos de cor branca, que conseguiam se camuflar em troncos de árvores cobertos por liquens. A proliferação de fábricas na região e o consequente aumento da poluição atmosférica reduziram drasticamente a ocorrência de liquens nos troncos das árvores.

Com isso, as mariposas brancas perderam a possibilidade de se camuflar e tornaram-se alvos fáceis para predadores, geralmente aves, o que levou ao declínio dessa população. Mariposas da mesma espécie, mas de coloração escura, foram favorecidas por essa mudança ambiental e ao longo das gerações, tornaram-se maioria na população de mariposas. Muitos barcos a vapor usavam a lenha como combustível. Em alguns lugares, para obter madeira, a mata nas margens dos rios era derrubada. Ao longo do tempo, com o crescimento do transporte pluvial, o desmatamento se aprofundou. Navio britânico a vapor Great Eastern. Litografia por Currier & Ives, 1858.

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PARA O PROFESSOR

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• Matéria: Elétricos movidos a etanol. Publicado por: Pesquisa Fapesp. Disponível em: https://revistapesquisa. fapesp.br/eletricos-movidos-a-etanol/.

Reportagem sobre grupos de pesquisa brasileiros que estão desenvolvendo tecnologia inovadora para empregar etanol no funcionamento de veículos elétricos.

• Matéria: Montadoras evitam a pergunta óbvia: Quando vão priorizar a produção de carros híbridos e elétricos no Brasil? Publicado por: Valor

Econômico. Disponível em: https://valor.globo.com/ empresas/noticia/2022/08/14/montadoras-evitam-a -pergunta-obvia-quando-vao-priorizar-a-producao-de -carros-hibridos-e-eletricos-no-brasil.ghtml. Reportagem que apresenta de maneira resumida os planos das principais montadoras de veículos atuantes no Brasil acerca da comercialização de elétricos e híbridos.

Acessos em: 5 set. 2022.

IMAGENS BRIDGEMAN/FOTOARENA

5 cm

Indivíduos da espécie Biston betularia sobre tronco.

Esse modelo de desenvolvimento, que ignora os impactos ambientais, é bastante criticado atualmente. A publicação de estudos e a pressão da comunidade científica têm levado à criação, em todo o mundo, de leis e acordos entre países que visam reduzir os impactos da produção industrial e da exploração dos recursos ambientais. Atualmente, muitos pesquisadores trabalham em indústrias, procurando desenvolver novos materiais e tecnologias que prejudiquem menos o ambiente.

NOTIFICAÇÃO

Membros da conferência do clima COP26, que ocorreu em 2021 no Reino Unido. Nesse encontro, representantes de diversos países debatem sobre como promover o desenvolvimento sustentável.

ATIVIDADES

Os modelos tradicionais de produção geram impactos ao ambiente, e a comunidade científica tem papel importante no combate a esses problemas.

No início da Revolução Industrial, não havia políticas efetivas voltadas ao combate à poluição e muitas indústrias lançavam fumaça diretamente na atmosfera, sem nenhum tipo de filtragem ou tratamento. A percepção de que essa poluição afetava negativamente a população e o ambiente, ao longo do tempo, contribuiu para o avanço das políticas ambientais. Pode ser feito um paralelo desse caso com o da cidade paulista de Cubatão, que foi apontada pela ONU, na década de 1980, como a cidade mais poluída do mundo.

Atividades

1. Que impactos a industrialização provocou e continua provocando no ambiente?

2. Em grupo, leiam o texto e façam o que se pede. Aumento na extração de recursos naturais e poluição, especialmente atmosférica pela queima de combustíveis.

O município de Cubatão (SP) já foi considerado o mais poluído do mundo, tendo sido apelidado de “Vale da Morte”. Algumas décadas depois, foi considerado exemplo de recuperação ambiental.

a) Pesquisem que motivos levaram Cubatão a ser considerado o município mais poluído do mundo.

Ver orientações no Manual do professor

b) Pesquisem as medidas que foram tomadas para reverter esse problema. Qual é a situação do município atualmente?

c) Resumam as informações obtidas em uma linha do tempo ilustrada. No dia combinado, compartilhem com o restante da

Ver orientações no Manual do professor

d) Com toda turma reunida, discutam a seguinte questão: Vocês identificam similaridades entre Cubatão e o município onde vocês residem? Expliquem.

Ver orientações no Manual do professor

2. a) Na década de 1950, o município de Cubatão recebeu um polo industrial petroleiro, mas a regulamentação ambiental da atividade iniciou-se apenas na década de 1980. Ao longo desse período, a intensa atividade industrial lançou enormes quantidades de poluentes no ambiente. Em determinado momento, as concentrações elevadas dessas substâncias levaram Cubatão a ser considerado o município mais poluído do mundo.

b) A mudança começou com medidas relativamente simples, como a instalação de filtros nas chaminés e a adequação da produção a tecnologias menos poluentes. O município também passou a monitorar permanentemente a qualidade do ar e a fiscalização se intensificou.

c) A linha do tempo pode ser enriquecida com desenhos, fotografias, matérias jornalísticas, entre outros elementos

• Matéria: A saga da mariposa. Publicado por: Ciência Hoje. Disponível em: https://cienciahoje. org.br/artigo/a-saga-da-mariposa/. Acesso em: 10 ago. 2022.

Texto que resume o caso das mariposas de Manchester, na Inglaterra, relacionando a poluição como pressão seletiva sobre a espécie de mariposa em questão.

d) Ao final da atividade, os estudantes devem comparar a realidade do município onde vivem com a situação ocorrida em Cubatão. Semelhanças podem ser encontradas se o município contar com grande atividade industrial.

turma.

2. b) Ver orientações no Manual do professor

Cubatão (SP) em 1989, quando apresentava altos níveis de poluição.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mergulho no tema

1. Mundo do trabalho

A turma pode ser dividida em grupos para leitura do texto, incentivando a cooperação mútua na compreensão dele. Considere a possibilidade de reunir em cada grupo estudantes com diferentes graus de proficiência de leitura. Pode ser adotado também o método de sala de aula invertido, solicitando-se aos estudantes que leiam o texto em casa, com ou sem a companhia de seus familiares, e debatam as questões propostas em sala de aula.

Nesta atividade, é recomendável ter um dicionário à disposição dos estudantes. Antes de pesquisar no dicionário, porém, incentive-os a tentar inferir o significado dos termos a partir do contexto. Esse trabalho contribui para o desenvolvimento da capacidade de leitura inferencial, além de contribuir para o enriquecimento do vocabulário.

O texto e as questões propostas podem inspirar debates e reflexões sobre as transformações pelas quais o mundo do trabalho passou em decorrência de fatores como a evolução tecnológica e mudanças socioculturais. Isso contribui para o trabalho com a competência geral 6, ao mesmo tempo que aborda aspectos da habilidade EF07CI06. O livro Germinal apresenta uma visão bastante crítica das condições de trabalho dos mineradores (e da classe trabalhadora como um todo) na França do século XIX, retratando a revolta contra a exploração e as condições desumanas de trabalho. Para escrever o livro, o autor conviveu com mineradores franceses durante meses. Reflexos desse período podem ser percebidos ainda hoje.

1

TEMA MERGULHO NO MUNDO DO TRABALHO Leitura e interpretação

Germinal é um romance histórico do escritor francês Émile Zola (1840-1902). A história acompanha o jovem desempregado Etienne Lantier. Após dias caminhando em busca de trabalho, ele chega, à mina de Voreux, no norte da França. O trecho a seguir relata a conversa dele com um trabalhador da mina, apelidado Boa-Morte.

— Eu —disse ele — sou de Montsou e chamo-me Boa-Morte.

— É apelido? - perguntou Etienne admirado.

O velho riu com gosto e, apontando para Voreux, respondeu:

— É, é... Retiraram-me três vezes de lá dentro, em pedaços. Uma vez com o cabelo todo chamuscado, outra com terra até o bucho e a terceira com a barriga cheia de água, como uma rã... Foi então que eles viram que eu não queria morrer mesmo e começaram a me chamar Boa-Morte, de troça.

[...] Depois de tossir, a garganta escoriada por um rascar profundo, escarrou para o lado do fogo e a terra enegreceu.

Etienne olhou-o para em seguida examinar a nódoa no chão.

— Há muito tempo que você trabalha na mina? Boa-Morte abriu os braços:

— Ah! Sim... Há muito tempo. Não tinha ainda oito anos quando desci, imagine justamente na Voreux, e agora tenho cinquenta e oito. Veja bem, fiz de tudo lá dentro: primeiro como aprendiz; depois, quando tive forças para puxar, fui operador de vagonetes e, mais tarde, durante dezoito anos, britador. Em seguida, por causa destas malditas pernas, puseram-me para desaterrar, aterrar, consertar... Isso até o momento em que tiveram de me tirar lá de baixo porque o médico disse que um dia eu não voltaria mais. E faz cinco anos que sou carroceiro... que tal? Não é bonito? Cinquenta anos de mina, sendo que quarenta e cinco no fundo!

[...]

Outro acesso de tosse veio a interrompê-lo.

— E a tosse vem disso também? — perguntou Etienne.

O velho respondeu que não, violentamente, com a cabeça. Depois, quando pode falar, disse:

— Não, não. Desde o mês passado que ando resfriado. Nunca tossia, agora não consigo mais livrar-me desta tosse... E o mais engraçado é como escarro, como escarro... Pigarreou novamente e cuspiu negro. 232

PARA O PROFESSOR

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• Filme: Germinal, direção de Claude Berri. França, 1993.

Baseado no livro homônimo, o filme conta a história da exploração de trabalhadores franceses pela aristocracia burguesa do século XIX, em plena Revolução Industrial.

2. Espera-se que os estudantes reconheçam que as condições de trabalho nessa mina não são adequadas. Além de empregar mão de obra infantil, falta segurança e a insalubridade é muito elevada.

— É sangue? — Etienne ousou perguntar.

Boa-Morte limpava lentamente a boca com as costas da mão.

— É carvão. Tenho tanto carvão no corpo que chega para aquecer o resto dos meus dias. E já faz cinco anos que não ponho os pés lá embaixo. Tinha tudo isso armazenado, parece-me, sem saber. Melhor, até conserva!

ZOLA, Émile. Germinal. São Paulo: Estação Liberdade, 2012. p. 7-9.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS Reflexões

Caso a turma esteja dividida em grupos, proponha um intercâmbio de integrantes, para que um grupo possa conhecer as respostas de outro. Nesta seção, com base no diálogo estabelecido, os estudantes são levados a refletir sobre as condições de trabalho que foram postas na época retratada no livro e têm a possibilidade de avaliar as aplicações e as implicações, sobretudo sociais, das tecnologias na época que elas foram criadas. Dessa maneira, é favorecido o desenvolvimento das competências gerais 6 e 9 e da competência específica

4 de Ciências da Natureza

Em duplas, discutam as questões a seguir.

1. Com que idade Boa-Morte começou a trabalhar na mina? O que vocês faziam com essa idade? Resposta pessoal. Ver orientações no Manual do professor

2. As condições de trabalho nessa mina são adequadas? Expliquem.

3. Esse livro conta a história de trabalhadores na Europa durante a Revolução Industrial. Qual foi a importância das máquinas térmicas nesse período?

4. O mundo do trabalho mudou bastante desde esse período até os dias atuais. Direitos foram conquistados pelos trabalhadores e, com o constante desenvolvimento tecnológico, novas ocupações surgiram e outras deixaram de existir. Levando em conta as tecnologias de automação e informatização atuais, como vocês acham que será o mundo do trabalho daqui a duas ou três décadas? Escrevam um texto relatando um dia na vida de um trabalhador. Troquem com outra dupla e leiam o texto deles.

3. Espera-se que os estudantes retomem o que aprenderam sobre a importância dos motores a vapor nesse período, reconhecendo que essa invenção foi crucial para aumentar a produção industrial e a extração de recursos naturais. Espera-se também que relatem mudanças nas formas de trabalho, com o advento da automação.

1. Boa-Morte começou a trabalhar lá antes dos oito anos de idade (“Não tinha ainda oito anos quando desci”). Espera-se que os estudantes relatem que, nessa idade, estudavam, brincavam e faziam outras atividades típicas dessa faixa etária.

4. Para enriquecer o repertório de conhecimento dos estudantes sobre o assunto e propiciar a elaboração de respostas mais sofisticadas, não apenas com base em suposições, considere aliar a execução desta atividade com a atividade complementar sugerida na página 228. O relato pode ter como base o trecho apresentado, no qual há um diálogo entre os trabalhadores acerca de alguns aspectos de suas profissões.

4. Ver orientações no Manual do professor REFLEXÕES NÃO ESCREVA NO LIVRO.

Representação da conversa entre Etienne e Boa-Morte.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

2. Brincando de inventar

A construção de uma máquina térmica permite exercitar a curiosidade na escolha do projeto e das partes e materiais que o compõem, recorrendo aos conteúdos conceituais e procedimentais que foram estudados ao longo da Unidade. Além disso, são colocadas em prática a imaginação e a criatividade para criar soluções com base em seus conhecimentos. Com isso, é estimulado o desenvolvimento da competência geral 2 e das competências específicas 2 e 3 de Ciências da Natureza

Para resolução do desafio proposto, os estudantes podem empregar elementos do pensamento computacional. Isso envolve reconhecer padrões relacionados às máquinas térmicas, como, por exemplo, a expansão térmica de um gás que empurra um pistão ou algo equivalente. Também devem dividir o problema em tarefas menores, correspondentes a cada uma das etapas do funcionamento da máquina. Por fim, a descrição do passo-a-passo do funcionamento envolve produzir um algoritmo.

A proposta da atividade envolve a criação do projeto, mas não da máquina em si. Essa orientação visa à segurança dos estudantes, ao mesmo tempo que possibilita expandir a liberdade de criação.

BRINCANDO DE INVENTAR Concepção de máquina térmica

Ao longo desta Unidade, você conheceu alguns exemplos de máquinas térmicas e estudou um pouco sobre o funcionamento delas. A maioria delas têm ou teve utilidades práticas importantes, como o “amigo do mineiro”. A eolípila, por outro lado, não tinha função prática, mas tinha valor pela simples curiosidade intelectual que despertava no observador. Em comum, todas essas máquinas funcionam em ciclos que se repetem conforme o calor é fornecido. Nesta atividade, seu grupo vai projetar uma máquina térmica, que poderá ter função prática ou não. Ela deverá funcionar em ciclos, como os exemplos apresentados nesta Unidade. Esse projeto deve conter:

• um texto apresentando brevemente o objeto, incluindo o nome, a utilidade e a fonte de calor usada;

• desenhos esquemáticos da máquina inteira e de suas partes, comentando os materiais de que são feitas;

• um texto com o passo-a-passo do funcionamento, explicando como ocorrem os ciclos. No dia combinado, apresentem o projeto para o restante da turma e conheçam os projetos dos outros grupos.

2. Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes reconheçam eventuais riscos associados, por exemplo, à fonte de calor.

Após a apresentação dos projetos, reúnam-se com toda a turma para discutir as seguintes questões.

1. Quais foram as maiores dificuldades na concepção dessa máquina? Como vocês as superaram? Resposta pessoal.

2. O uso da máquina térmica que vocês projetaram apresenta riscos? Explique.

3. Após conhecer os projetos dos outros grupos, você mudaria algo no projeto do seu grupo? Explique. Resposta pessoal.

Trem turístico em Estação Ferroviária. São Roque (SP), 2022.

Reflexões

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Utilize as questões desse bloco para propor reflexões sobre o trabalho que foi realizado. Incentive os estudantes a compartilhar as dificuldades e alegrias que tiveram ao longo do processo. Reforce que, por geralmente envolverem temperaturas elevadas, as máquinas térmicas oferecem risco de queimadura e devem ser operadas sempre com cuidado e responsabilidade.

TRANSPORTE NO MUNICÍPIO

Reportagem

Nesta atividade, seu grupo vai produzir uma reportagem sobre o transporte no município onde vocês residem. Esse trabalho envolve várias etapas, como pesquisa, entrevistas, elaboração do texto e produção de imagens e/ou vídeos e áudios. Para garantir o bom andamento do trabalho, conversem entre si para definir as funções que cada integrante do grupo realizará. Procurem conciliar as preferências e aptidões de todos nessa divisão.

Procedimentos

1 Definam a pauta da reportagem. A pauta é um roteiro estruturado, ela é fundamental para direcionar o restante do trabalho. Definam em conjunto o assunto da reportagem. Elaborem uma explicação do fato e uma justificativa desse assunto ser interessante para o público. Definam o público-alvo e listem possíveis entrevistados.

2 Conheçam bem o que vocês pretendem comunicar. Pesquisem o assunto. A pesquisa das informações pode ser feita em livros, jornais, revistas, internet e outras fontes.

3 Apurem os fatos. As entrevistas devem incluir diferentes pessoas, como usuários do transporte coletivo e individual, a prefeitura, representante da empresa que presta serviço de transporte coletivo, entre outros. Lembrem-se de que é importante conhecer a história sob diferentes pontos de vista e, nesse sentido, deve-se ouvir diferentes agentes.

4 Informem ao público. Elaborem um texto e incluam elementos multimídia: fotografias, desenhos, vídeos e/ou áudios. A reportagem deve informar o público de maneira clara e imparcial. Pode ser apresentada impressa ou em meio digital.

REFLEXÕES

2. a) Ver orientações no Manual do professor.

b) Ver orientações no Manual do professor.

A reportagem deve ajudar a responder às questões a seguir, mas o grupo pode incluir outras.

1. Como ocorria o transporte de pessoas e mercadorias no passado do município? E no presente? Ver orientações no Manual do professor

2. Que opções de transporte coletivo estão à disposição no município?

a) Elas atendem bem à demanda? b) Quais são os mais utilizados?

3. Qual dos meios de transporte utilizados atualmente é o mais antigo na região? E o mais recente? Ver orientações no Manual do professor

4. Qual é a importância do transporte coletivo e do individual no município?

5. Quais são as principais demandas das pessoas no que diz respeito ao transporte?

6. No dia combinado, divulguem a reportagem do grupo para a comunidade escolar e para suas famílias.

Ver orientações no Manual do professor

4. Ver orientações no Manual do professor

5. Ver orientações no Manual do professor

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

3. Transporte no município O trabalho proposto nesta atividade pode ser realizado na forma de projeto integrador, em colaboração com a disciplina de Língua Portuguesa, que poderá se encarregar de trabalhar a leitura e produção de textos do gênero reportagem. Em Ciências da Natureza, trabalham-se assuntos desenvolvidos ao longo da Unidade, como a importância dos transportes, desenvolvimento tecnológico relacionado aos motores de combustão interna, problemas do uso de combustíveis fósseis, entre outros.

Com essa proposta, os estudantes são convidados a utilizar as tecnologias de maneira crítica e bem pensada para responder às questões e demandas sociais do mundo real que envolvem o transporte urbano. Dessa maneira, é esperado que os estudantes utilizem de diferentes formas as informações coletadas para disseminar e informar o público da comunidade escolar e também familiar. São, portanto, desenvolvidas as competências gerais 4 e 5, assim como as competências específicas 3, 4 e 6 de Ciências da Natureza

Discuta as questões do tópico Reflexões com toda a turma antes de iniciar as etapas descritas nos procedimentos.

As etapas 2 (conhecer o assunto) e 3 (apuração dos fatos) podem ser desenvolvidas no modelo híbrido, isto é, alternar atividades em sala de aula e extraclasse (pesquisa, entrevistas, visita a locais de interesse para a reportagem, entre outros).

As ações realizadas fora da escola (entrevistas, visitas a campo etc.) devem, para segurança dos estudantes, ser acompanhadas por um adulto responsável.

NÃO ESCREVA NO LIVRO.

DELFIM MARTINS/PULSAR IMAGENS

Diferentes modalidades de transporte. Estação de VLT em Fortaleza (CE), 2018.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

4. Revolução das máquinas térmicas

As histórias em quadrinhos são um importante meio de comunicação em massa, especialmente entre jovens, favorecendo trabalhar culturas juvenis no ensino. Essa mídia associa texto e imagem para criar uma narrativa que envolve o leitor e pode promover reflexões a partir de uma experiência lúdica. Explorar o interesse que os estudantes têm pelas HQs pode ser uma ferramenta interessante no ensino de Ciências, além de auxiliar o desenvolvimento das competências gerais 3 e 4 e da competência específica de Ciências da Natureza 6. Para saber mais sobre o tema, consulte os materiais indicados a seguir. Antes de realizar esta atividade, pergunte à turma se eles costumam ler histórias em quadrinhos e quais são seus títulos e personagens favoritos. Se possível, leve exemplares para a sala de aula (ou peça que os tragam) para conversar com a turma sobre algumas das principais características desse tipo de material, como a diagramação em quadros, os textos curtos, geralmente focados nos diálogos, e a maneira visual de contar a história.

Esclareça aos estudantes que a busca de informações para elaboração dos quadrinhos também poderá ser feita em livros de História, que certamente trarão informações importantes para a pesquisa. A história narrada (personagens, eventos etc.) pode ser fictícia, desde que seja fiel ao contexto e aos fatos históricos. A divulgação vai depender do formato escolhido: se o gibi for digital, pode ser compartilhado pelas redes sociais ou blogue da escola; se for impresso, pode ser disponibilizado na biblioteca da escola e divulgado para as outras turmas, por exemplo.

REVOLUÇÃO DAS MÁQUINAS TÉRMICAS

Pesquisa e divulgação

Em grupos, vocês vão pesquisar sobre o uso das máquinas térmicas na Revolução Industrial e sobre a influência dessas máquinas na vida das pessoas daquela época. Em livros ou na internet, procurem saber:

1. Em que países o desenvolvimento dessas máquinas foi mais intenso?

2. Como essas máquinas alteraram as relações de trabalho?

3. Como a industrialização afetou o modo de vida nas cidades?

4. Que impactos ambientais e econômicos o uso dessas máquinas trouxe?

5. Qual foi a importância dos combustíveis fósseis nesse processo de industrialização?

6. Exemplos de máquinas térmicas utilizadas naquela época.

• Com as informações obtidas na pesquisa, vocês devem elaborar um material de divulgação na forma de gibi, isto é, história em quadrinhos. A história pode ter como foco algum personagem real ou fictício, mas deve apresentar as respostas para todas as perguntas listadas anteriormente. O gibi pode ser feito em papel ou digitalmente. Conversem com o professor para determinar como esse material será divulgado.

Ver orientações no Manual do professor 236

PARA O PROFESSOR

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• Artigo: O envolvimento dos estudantes em aulas de Ciências por meio da linguagem narrativa das histórias em quadrinhos. Publicado por: Química nova na escola. Disponível em: http:// qnesc.sbq.org.br/online/qnesc40_2/10-CP-40-17.pdf. As autoras desenvolvem no artigo um conjunto de atividades relacionadas à produção de história em quadrinhos autoral, envolvendo o conceito de densidade, e debatem os benefícios dessa prática.

• Matéria: Ciência em tirinhas. Publicado por: Pesquisa Fapesp. Disponível em: https://revistapesquisa. fapesp.br/ciencia-em-tirinhas/. Reportagem sobre o uso crescente de histórias em quadrinhos e tirinhas para divulgação científica. Acessos em: 10 ago. 2022.

MAIS FILMES

A modernidade chega a vapor, direção de Cynthia Falcão; Fátima Accetti. Brasil, 2001.

Episódio da série 500 ANOS – O BRASIL IMPÉRIO NA TV. Enquanto a Europa vivia profundas transformações durante o começo da Revolução Industrial, o Brasil ainda era um país essencialmente rural. Esse cenário começou a mudar em ritmo acelerado com a chegada dos trens a vapor, que transportavam pessoas e mercadorias e facilitavam a chegada de novas tecnologias.

Uma escola entre redes sociais, direção de Paulo Cesar Rodrigues Carrano. Brasil, 2013.

O documentário, produzido por pesquisadores da Universidade Federal Fluminense, investiga o uso de redes sociais por estudantes do Ensino Médio e discute os impactos que o uso da internet traz para nossas vidas.

Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=vP2o472pjNs.

LIVRO

50 Máquinas que mudaram o rumo da história. Eric Chaline. São Paulo: Sextante, 2014.

O livro reúne alguns dos inventos mais emblemáticos dos últimos dois séculos, explicando como impactaram os rumos da sociedade. Além de diversas máquinas térmicas, são apresentadas também máquinas mecânicas simples, máquinas eletrônicas, entre outras.

VÍDEO

Um Cientista, uma história | Episódio 1: Santos Dumont . Publicado por: SESI. Vídeo (4min56s).

Animação curta sobre a vida de Alberto Santos Dumont, um inventor brasileiro famoso pela criação do avião e outros instrumentos que até hoje influenciam a maneira como vivemos.

Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=mbd8qb3uiNE.

Acessos em: 17 ago. 2022.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Mais

• A modernidade chega a vapor

A animação auxilia na análise de como as máquinas térmicas influenciaram o desenvolvimento no Brasil, com atenção especial às contribuições do Barão de Mauá.

• Uma escola entre redes sociais

Use esse documentário para promover uma reflexão sobre como utilizar tecnologias digitais de informação e comunicação de forma crítica, significativa, reflexiva e ética nas diversas práticas sociais, inclusive na escola. Esse trabalho contribui para o desenvolvimento da competência geral 5 e da competência específica 6 de Ciências da Natureza

• 50 Máquinas que mudaram o rumo da história

Livro ricamente ilustrado e com texto mais complexo que a opção anterior. Pode ser utilizado para aprofundar a abordagem histórica de como as máquinas (térmicas ou não) impactam nossa sociedade, tanto nesta Unidade quanto na Unidade 6.

• Um Cientista, uma história | Episódio 1: Santos Dumont

Caso os estudantes demonstrem interesse pela história do desenvolvimento tecnológico na área dos transportes, esse vídeo pode ser empregado para destacar a importância do brasileiro Santos Dumont (1873-1932) para a aviação.

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ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Ponto de checagem

Esta seção, as atividades que estão ao longo da Unidade e a seção Fim de papo têm a intenção de proporcionar oportunidades de avaliar o processo de ensino e de aprendizagem e, dessa forma, contribuir para que o professor possa direcionar e ajustar o seu plano de trabalho e garantir que os objetivos de aprendizagem propostos sejam atingidos. A proposta para que os estudantes avaliem seu domínio sobre os principais conceitos funciona como um parâmetro para que eles possam orientar seus estudos.

Explique à turma que é o momento de rever o que aprenderam ao longo da Unidade e de avaliar como agiram durante o processo de ensino e de aprendizagem: quão bem eles consideram que aprenderam os conceitos apresentados e o quanto precisam revisá-los. Isso favorece os processos metacognitivos, levando os estudantes a refletir sobre o que aprenderam e a identificar a própria evolução.

2. A água geralmente é canalizada, oriunda de uma barragem. Ao descer pela tubulação, a água faz girar a turbina de um gerador. Esse dispositivo converte a energia cinética em energia elétrica, que é distribuída para os consumidores.

Parabéns! Você chegou ao final da Unidade 8. Antes de seguir nos seus estudos, avalie seu domínio sobre alguns conceitos que foram apresentados.

1. Construa um quadro para comparar as diferentes fontes de força motriz apresentadas na Unidade. O quadro deve incluir nome, fonte do movimento, vantagens e desvantagens.

2. Explique como ocorre a geração de energia elétrica em uma usina hidrelétrica.

3. Identifique as afirmações incorretas sobre máquinas térmicas e reescreva-as no caderno, fazendo as correções necessárias.

a) Precisam de uma fonte de calor para funcionar.

c) A fonte de calor deve ser externa à máquina.

A afirmação está correta.

b) Funcionam por causa da dilatação e da contração térmica de uma substância.

d) Uma panela sobre o fogão é uma máquina térmica.

Os estudantes devem listar a força humana, animal, as rodas-d’água, os motores a vapor e os motores a combustão. A afirmação está correta. A fonte de calor pode ser externa ou interna à máquina. Uma panela sobre o fogão não é uma máquina térmica.

4. Em dupla, analisem as tirinhas a seguir e respondam.

4. b) O fato de os trabalhadores dominarem apenas uma etapa do processo de produção.

a) As tirinhas tratam de um assunto em comum? Expliquem.

4. c) O homem de terno representa um empresário ou dono de fábrica, enquanto o homem de capacete representa um funcionário. O robô representa uma nova máquina para trabalhar na produção. Ao dizer que vai “tornar a mão de obra obsoleta”, o empresário, em outras palavras, comunica sua intenção de substituir a mão de obra humana por máquinas.

Sim, as tirinhas tratam do processo de mecanização da produção.

b) Qual característica da produção industrial é evidenciada na primeira tirinha?

c) Na segunda tirinha, que papéis as personagens representam? Qual era a intenção do homem de terno?

Resposta pessoal. Para trabalhar a comunicação oral e o respeito às diferentes ideias, é interessante pedir aos estudantes que exponham suas interpretações e ouçam as dos colegas.

d) Vocês consideram que essas tirinhas fazem uma crítica às situações que representam? Expliquem suas respostas.

5. Como as máquinas térmicas revolucionaram o transporte de pessoas e mercadorias?

Motores a vapor instalados em trens e barcos possibilitaram a ampliação do transporte de pessoas e mercadorias, “encurtando” distâncias e favorecendo o comércio e o fluxo de indivíduos. O desenvolvimento dos motores a combustão intensificou ainda mais esse processo.

THAVES, Bob. [Frank & Ernest: Aposentadoria]. Jornal do Brasil, Rio de Janeiro, 19 fev. 1997.

GILMAR. [Importei robô para a linha de produção!]. Cartuns e Humor: ócios do ofício. São Paulo: Escala, 2002.

QUESTÃO

Eu consigo...

... compreender o funcionamento e a importância histórica de diferentes forças motrizes.

... avaliar o funcionamento de máquinas térmicas, levando em conta noções de equilíbrio termodinâmico.

... discutir o uso de diferentes tipos de combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo.

... discutir e avaliar mudanças econômicas, culturais e sociais decorrentes do desenvolvimento de novos materiais e tecnologias.

ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

Fim de papo

Aproveite esta seção para revisar o conteúdo estudado, avaliar a compreensão dos estudantes e permitir que eles avaliem seu progresso em relação aos objetivos da Unidade. Essa classificação pode ser feita pela criação de um quadro, como o mostrado abaixo. Verifique quais assuntos originaram mais dúvidas e avalie como retomá-los para esclarecê-las.

Questão central Espera-se que os estudantes tenham adquirido mais informações sobre as máquinas e a sociedade, e que suas ideias iniciais tenham mudado, abrangendo agora mais conceitos e nuances. Peça aos estudantes que retomem a Questão central e redijam uma nova resposta a ela. Em seguida, solicite que comparem a resposta de agora com a primeira. Não há uma única resposta correta; as possibilidades são múltiplas. O intuito é favorecer os processos de metacognição, propiciando uma oportunidade para que os estudantes reflitam sobre a própria aprendizagem.

Para complementar o fechamento da Unidade, pode ser proposta a produção coletiva de um material que simbolize o que foi estudado, segundo o entendimento dos estudantes. Pode ser um texto escrito com a colaboração de todos, uma pintura, um vídeo, uma escultura etc. – contribuindo para o desenvolvimento da competência geral 4. Realizando esse trabalho ao final de todas as Unidades, será possível acumular os materiais produzidos e criar uma exposição para a turma no final do ano letivo. Essa atividade propicia um momento de reflexão sobre o que foi estudado, no qual os estudantes podem falar sobre a importância dos assuntos abordados, as dificuldades que tiveram, entre outros fatores. Com isso, é propiciado o desenvolvimento da competência geral 9

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IMAGENS FORA DE PROPORÇÃO. AS CORES NÃO SÃO REAIS.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALBERTS, Bruce et al. Biologia molecular da célula 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.

Livro para o estudo de Citologia em nível superior com os principais conceitos e princípios de Biologia molecular explicados de maneira clara e concisa.

ATKINS, Peter; JONES, Loretta; LAVERMAN, Leroy. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018.

Livro para o estudo de Química em nível superior que apresenta os fundamentos da Química de maneira contextualizada, clara e precisa.

BARBOSA, Heloiza Ramos; GOMEZ, José Gregório Cabrera; TORRES, Bayardo Baptista. Microbiologia básica: bacteriologia. 2. ed. São Paulo: Atheneu, 2018.

Livro para o estudo de Microbiologia em nível superior que considera a interação dos microrganismos com o meio ambiente, com ênfase em metabolismo bacteriano.

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular : educação é a base. Brasília, DF, 2018. Disponível em: http://basenacionalcomum. mec.gov.br/images/BNCC_EI_EF_110518_versa ofinal_site.pdf. Acesso em: 25 abr. 2022.

Documento de caráter normativo que define o conjunto de aprendizagens essenciais que os estudantes devem desenvolver ao longo das etapas e modalidades da Educação Básica, de modo que tenham assegurados seus direitos de aprendizagem e desenvolvimento.

CARVALHO, Ismar de Souza (ed.). Paleontologia. Rio de Janeiro: Interciência, 2000.

O livro apresenta textos e imagens que exploram a Paleontologia.

DEMO, Pedro. Educação e alfabetização científica Campinas: Papirus, 2010.

O livro subsidia a discussão sobre educação e alfabetização científica.

FERRARO, Nicolau Gilberto et al. Física: ciência e tecnologia. São Paulo: Moderna, 2001.

O livro apresenta conceitos de Física de maneira clara e objetiva.

GUYTON, Arthur Clifton; HALL, John Edward. Tratado de fisiologia médica. 11. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2006.

Livro para o estudo da fisiologia humana em nível superior. A obra traz ilustrações didáticas que resumem conceitos-chave em Fisiologia e Fisiopatologia.

PICAZZIO, Enos. O céu que nos envolve: introdução à Astronomia para educadores e iniciantes. São Paulo: Odysseus, 2011.

Livro para introdução ao estudo de Astronomia em nível superior que apresenta conceitos de Astronomia de forma didática.

RAVEN, Peter H.; EVERT, Ray F.; EICHHORN, Susan E. Biology of plants. 8. ed. Nova York: W. H. Freeman and Company, 2013.

Livro para o estudo de Botânica em nível superior que apresenta a anatomia e a fisiologia das plantas, bem como suas relações taxonômicas.

RELYEA, Rick; RICKLEFS, Robert Erick. A economia da natureza. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2021.

Livro para o estudo de Ecologia em nível superior que ajuda o leitor a conectar os conceitos de Ecologia a problemas ecológicos que afetam a vida nos dias de hoje.

RODRIGUES, Francisco Luiz; CAVINATTO, Vilma Maria. Lixo: de onde vem? Para onde vai? 2. ed. São Paulo: Moderna, 2003. (Coleção Desafios).

O livro traz um retrato da situação brasileira com relação ao lixo.

RUPPERT, Edward E.; FOX, Richard Shirley; BARNES, Robert Dorit. Zoologia dos invertebrados: uma abordagem funcional-evolutiva. 7. ed. São Paulo: Roca, 2005.

Livro para o estudo dos animais invertebrados em nível superior que apresenta a fisiologia e a morfologia adaptativas e descreve as características anatômicas e os padrões básicos de desenvolvimento dos invertebrados.

SADAVA, David et al. Vida: a ciência da biologia. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2002. 3 v.

Livro em três volumes, com tópicos introdutórios em Ciências Biológicas, que relaciona a teoria ao mundo à nossa volta.

SCHMIDT-NIELSEN, Knut. Fisiologia animal: adaptação e meio ambiente. 5. ed. São Paulo: Livraria Santos Editora, 2002.

Livro para o estudo da fisiologia animal em nível superior que apresenta os princípios fisiológicos em termos físicos e químicos.

TEIXEIRA, Wilson et al. (org.). Decifrando a Terra 2. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2007. Livro para o estudo de Geologia em nível superior que aborda os processos que ocorrem na superfície e no interior da Terra.

TORTORA, Gerard Joseph; GRABOWSKI, Sandra Reynolds. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.

O livro apresenta textos que abordam a estrutura e a função dos órgãos do corpo humano e alguns de seus distúrbios.

ISBN 978-85-96-03456-2

9 788596 034562