Ligados.com Ciências 5º ano

MANUAL DO ROFESSOR ORIENTAÇÕES DIDÁTICAS

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Sumário Apresentação: nossos ideais........................................................ 179 Orientações gerais para a coleção.......................................... 180 Para que ensinar Ciências? — Uma ciência por todos e para todos.... 180 O Pacto Nacional pela Alfabetização na Idade Certa (PNAIC) e os livros didáticos de Ciências..................................................... 181 A ciência, a sociedade e a tecnologia – O que é ciência? Como pensa um cientista?................................................................... 184 Uma breve história do método científico e do uso das habilidades de investigação científica na escola.............................................. 187 Fundamentação teórico-metodológica: a alfabetização científica....... 189 A importância de promover a alfabetização científica....................... 192 Avaliação: como fazer?............................................................... 193 Estrutura da coleção – livro do aluno............................................. 196 O que ensinar? A escolha dos conteúdos....................................... 199 Por que integrar as aulas com recursos da informática?.................... 216

Orientações para desenvolvimento de conceitos e conteúdos – 5o ano..........................................................................218 Unidade Unidade Unidade Unidade Unidade Unidade Unidade

1 2 3 4 5 6 7

– – – – – – –

Os sentidos e o sistema nervoso...................................219 A organização do corpo humano...................................228 Eletricidade e magnetismo..........................................235 Forças e movimentos..................................................249 A imensidão do Universo.............................................259 Vivendo em equilíbrio com o planeta............................273 Evolução da vida........................................................288

Unidade 8 – Reprodução humana...................................................302

Bibliografia consultada e recomendada.........................................313 Planilha de avaliação individual – 5o ano......................................316 Planilha de autoavaliação – 5o ano................................................320

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Apresentação: nossos ideais Idealizar um projeto educativo para o mundo contemporâneo exige um olhar abrangente para o contexto sociocultural em que vivemos.

A complexidade das relações entre os indivíduos e a sociedade e a troca de informações em escala global multiplicam as possibilidades de acesso aos dados e aos fatos, fazendo que a educação assuma como dever essencial permitir que todos possam receber, selecionar, ordenar, gerir e utilizar essas informações. A educação atual é voltada para a autonomia, para a seleção de informações e, principalmente, para a criação. São alunos e professores produtores, inventores e investigadores.

Esperamos que este projeto auxilie a desenvolver em cada um a autonomia do aprendizado e a consciência de agir individualmente para o bem da sociedade. Este livro didático é uma ferramenta que contém mais que um conjunto de textos e atividades; há nele a possibilidade de infinitas perguntas, que nas mãos dos alunos se transformam em descobertas e, mais importante, em novas perguntas.

Professor, este material pretende ser seu aliado na jornada letiva, estimulando seu lado curioso, pesquisador e criativo.

Um excelente trabalho!

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Orientações gerais para a coleção Para que ensinar Ciências? – Uma ciência por todos e para todos Convidamos você, professor, a folhear um jornal ou acessar uma página de notícias da internet e verificar quantos temas relacionados à ciência e à tecnologia são encontrados: pesquisas sobre robótica, supercondutores, nanotecnologia, técnicas agrícolas, terapia de células-tronco, alimentos transgênicos, novos medicamentos, descoberta de espécies novas e, também, desastres ambientais, poluição, epidemias etc. Fica claro, nos dias de hoje, que as implicações da ciência e da tecnologia1 afetam a sociedade e a vida de cada indivíduo.

Acreditamos que os conhecimentos da ciência devem ser incorporados à vida de cada cidadão, de modo que esses saberes possam ser efetivamente aplicados nas mais diversas situações e contribuir efetivamente para a qualidade de vida dos indivíduos e da sociedade. É preciso trabalhar a favor da socialização da linguagem, das técnicas e dos produtos da ciência. Que tipo de alimento escolher? Por que comprar este e não aquele eletrodoméstico? Como prevenir o surto de dengue que pode atingir a comunidade onde moro? Que parte da conservação ambiental cabe a mim e que parte cabe aos governantes? Devo cobrar providências da prefeitura pelo aumento da conta de luz? O que acontece se o lixo não for recolhido das ruas? Como posso ter água potável se não há tratamento de água na cidade onde moro?

Apropriar-se dos conhecimentos científicos é fundamental para a prática da cidadania, pois amplia a capacidade de compreensão e transformação da realidade. Entender a ciência como “uma linguagem construída pelos homens e pelas mulheres para explicar o nosso mundo natural”2 também facilita controlar e prever as transformações da natureza, buscando melhor qualidade de vida para todos.

As crianças são espontaneamente curiosas, questionadoras e abertas ao novo. Tais características são fundamentais para desenvolver os objetivos que pretendemos. Resta aos educadores alimentar o “bichinho da curiosidade” com propostas desafiadoras e interessantes, motivando-os a ir além, a produzir, criar e ser, efetivamente, pesquisadores. Acreditamos que esta coleção constitui uma boa ferramenta para a concretização dessa tarefa.

1 Entendemos por ciência a relação entre fatos e ideias, a reunião e a organização do conhecimento. A tecnologia é o uso prático que as pessoas fazem dos conhecimentos científicos e fornece ferramentas para o avanço da ciência.

2 Attico Chassot, no artigo “Alfabetização científica: uma possibilidade para a inclusão social”, disponível em: <www.scielo.br/pdf/rbedu/n22/n22a09.pdf>. Acesso em: maio 2014.

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Ciência e Tecnologia como cultura Juntamente com a meta de proporcionar o conhecimento científico e tecnológico à imensa maioria da população escolarizada, deve-se ressaltar que o trabalho docente precisa ser direcionado para sua apropriação crítica pelos alunos, de modo que efetivamente se incorpore no universo das representações sociais e se constitua como cultura.

Em oposição consciente à prática da Ciência morta, a ação docente buscará construir o entendimento de que o processo de produção do conhecimento que caracteriza a Ciência e a Tecnologia constitui uma atividade humana, sócio-historicamente determinada, submetida a pressões internas e externas, com processos e resultados ainda pouco acessíveis à maioria das pessoas escolarizadas, e por isso passíveis de uso e compreensão acríticos ou ingênuos;

ou seja, é um processo de produção que precisa, por essa maioria, ser apropriado e entendido.

Cabe registrar, sem rodeios, a dificuldade da grande maioria dos docentes no enfrentamento desse desafio. Se solicitarmos exemplos de manifestações e produções culturais, certamente serão citados: música, teatro, pintura, literatura, cinema... A possibilidade de a Ciência e a Tecnologia estarem explicitamente presentes numa lista dessa natureza é muito remota!

No entanto, a própria concepção de Ciência e Tecnologia aqui apresentada — uma atividade humana sócio-historicamente determinada — acena para um conjunto de teorias e práticas culturais, em seu sentido mais amplo.

DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de Ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez, 2002. p. 34-35. (Coleção Docência em Formação).

O Pacto Nacional pela Alfabetização na Idade Certa (PNAIC) e os livros didáticos de Ciências O PNAIC é um compromisso nacional no qual as crianças devem ser alfabetizadas até os 8 anos de idade, ao final do 3o ano do Ensino Fundamental. O pacto apoia-se em alguns princípios centrais, entre os quais o de que “conhecimentos oriundos das diferentes áreas podem e devem ser apropriados pelas crianças, de modo que elas possam ouvir, falar, ler, escrever sobre temas diversos e agir na sociedade”3. Assim, os livros didáticos devem estar preparados para, além de atender aos interesses próprios de sua disciplina, contribuir para os processos de letramento e alfabetização matemática da criança, constituindo uma ferramenta de introdução ao mundo da escrita e da leitura.

O ensino básico de Ciências passa, assim, a compor um conjunto interdisciplinar focado na introdução do aluno aos conhecimentos científicos e tecnológicos, e também tem seu importante papel na alfabetização, levando em conta o impacto dos conhecimentos da ciência na qualidade de vida e na formação cidadã dos alunos por meio de temas do cotidiano. Com isso em vista, buscamos conceber uma obra que considere esses eixos orientadores no cerne da escolha de conteúdos e propostas de atividades, levando em consideração o processo de aprendizagem das crianças. A escolha dos textos e das atividades, o uso do vocabulário, o trabalho com a leitura, a escrita e a oralidade são promotores da alfabetização.

3 BRASIL. Ministério da Educação. Pacto Nacional pela Alfabetização na Idade Certa. Disponível em: <http:// pacto.mec.gov.br/o-pacto>. Acesso em: jun. 2014.

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Para saber mais Recomendamos a visita ao site do Pacto Nacional pela Alfabetização na Idade Certa (disponível em: <http://pacto.mec.gov.br/index.php>)e o estudo dos materiais do Programa de Formação Continuada de Professores dos Anos/Séries iniciais do Ensino Fundamental (Pró-Letramento), do Ministério da Educação e Secretaria da Educação Básica. Há dois volumes do material: “Alfabetização e linguagem” e “Matemática”. Os fascículos estão disponíveis para download no site do MEC, disponível em: <http://portal.mec.gov.br/index.php?option=com_ content&view=article&id=12616%3Aformacao&Itemid=698> (acessos em: abr. 2014).

Muitas das habilidades envolvidas no fazer ciência e na leitura, na escrita e na oralidade são semelhantes. Em ambos os processos utilizamos a análise e o pensamento crítico, necessitamos acessar conhecimentos prévios, criar hipóteses, estabelecer planos, verificar constantemente nosso entendimento, determinar a importância das informações, fazer comparações, inferências, generalizar e tirar conclusões, por exemplo. Essas habilidades nos levam a pensar que aprender Ciências (assim como qualquer outra disciplina) e ser alfabetizado são processos que caminham lado a lado e se complementam.

Portanto, o PNAIC passa a ser referência para a continuidade do desenvolvimento de conceitos e conteúdos do 4o e do 5o anos do Ensino Fundamental. Há orientações na própria página do livro do aluno, que oferecem ideias que podem complementar esse trabalho.

Professor: repensando seu papel em um momento de transição A experiência de se questionar e de refletir não é habitual para muitos adultos. Eles deixaram de buscar significados em suas experiências, tornando-se exemplos da aceitação passiva da realidade. Tristemente, muitas crianças têm nesses adultos modelos para sua própria conduta.

Em pouco tempo, as crianças que agora estão na escola serão pais. Se pudermos, de algum modo, preservar o seu senso natural de deslumbramento, sua prontidão em buscar o significado e sua vontade de compreender o porquê de as coisas serem como são, haverá uma esperança de que ao menos essa geração não sirva aos seus próprios filhos como modelo de aceitação passiva.

SHARP, A.; LIPMAN, M.; OSKANIAN, F. A filosofia na sala de aula.

São Paulo: Nova Alexandria, 1994. p. 55.

Os desafios educacionais atuais, em se tratando dos anos iniciais do Ensino Fundamental, estão centrados na inserção dos alunos na cultura letrada.

Entre os eixos de atuação do PNAIC, encontra-se a formação continuada do professor. Nesse cenário, torna-se ainda mais importante que os educadores assumam o papel de pesquisadores e de produtores do conhecimento, em conjunto com seus alunos, na sala de aula.

Os professores exercem papel central no processo de formação social.

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Professores são formadores de opinião, modelos, exemplos de conduta. Professores são desafiados a propiciar um desenvolvimento humano, cultural, científico e tecnológico a seus alunos, em um mundo que se transforma todos os dias. Assim, a função do professor não pode ser dissociada das mudanças sociais, e sua profissão deve receber atenção especial no que se refere à atualização e à formação. É preciso transpor o papel do professor como mero transmissor de conhecimento e executor de decisões alheias para uma nova perspectiva, em que ele possa conduzir os alunos a descobrir, pesquisar e produzir o conhecimento, e também decidir por estratégias de ensino que sejam adequadas a seus alunos e coerentes com a realidade em que atua. Trata-se, portanto, do professor-pesquisador – que busca desenvolver o pensamento reflexivo e autônomo em seus alunos, tornando-se, ele próprio, reflexivo e autônomo em sua prática – e do professor-problematizador – que leva propostas diferenciadas para a classe (propostas estas que vão além do livro didático), estimulando a investigação, a comparação e a crítica.

Buscamos, nesta coleção, favorecer e orientar a autoria e o protagonismo dos professores. Certo é que o professor busque refletir sobre sua própria prática. Periodicamente, dedique algum tempo para perguntar a si mesmo: §§Busco entender os saberes básicos da disciplina e torná-los acessíveis aos alunos? §§Procuro mostrar articulações entre as diferentes áreas do conhecimento durante minhas aulas? §§Busco atualizações sobre as novas descobertas da ciência? §§Uso o livro didático como uma de minhas ferramentas de trabalho e não como único guia para as aulas? §§Conheço e uso diferentes formas de trabalho típicas da ciência (como pesquisas, visitas, leituras, entrevistas e experimentos) em minha prática? §§Procuro enfatizar o uso das habilidades de investigação em minhas aulas? §§Discuto com os alunos, sempre que possível, sobre as aplicações do conhecimento científico no cotidiano, suas implicações éticas e seus efeitos na sociedade?

Concordamos com o autor Pedro Demo (Educação e alfabetização científica. Campinas: Papirus, 2010. p. 37) ao afirmar que “o desafio maior é a docência. Alunos – mais ou menos – saem à imagem e à semelhança de seus professores: se estes são pesquisadores educadores, podemos esperar que os alunos também se tornem cidadãos que saibam pensar”.

O desafio é grande, porém factível. Procure ser aquele que pesquisa e elabora, que cria e inventa, e não apenas aquele que “dá aula” reproduzindo ideias alheias. Produza conhecimento, crie um jornal escolar, organize feiras de Ciências, escreva um blog, faça roteiros e experimentos próprios, seja autor de sua própria aula. Questione o livro, o jornal, a revista, o site. Compartilhe esse pensar com seus colegas de profissão. Certamente a sala de aula não será apenas um espaço de transmissão vertical de saberes, mas uma rede de conhecimentos em que há troca, em que todos se sentem efetivamente pensando, aprendendo e ensinando.

Para saber mais DEMO, P. “Educação e alfabetização científica”. In: ______. Educação e alfabetização científica. Campinas: Papirus, 2010. p. 37.

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A ciência, a sociedade e a tecnologia – O que é ciência? Como pensa um cientista?

Se pretendemos que nossos alunos aprendam Ciências, a utilizem em sua vida de maneira a melhorar seu entorno, é preciso não incutir a ideia de que ciência é difícil, é para gênios ou está somente nas universidades e nos laboratórios. É preciso trabalhar intencionalmente para desmistificar a ciência.

Vamos iniciar trocando algumas palavras sobre a ciência em si. Se você, professor, perguntar a seus alunos como imaginam que um cientista é e como trabalha, provavelmente, muitos deles imaginarão um profissional vestido de branco, em geral do sexo masculino, trabalhando solitário em seu laboratório repleto de equipamentos sofisticados, onde explosões acontecem a todo momento e descobertas são fruto de sua genialidade acima da média. Geralmente, o cientista também é visto como uma figura atrapalhada e socialmente incompreendida.

Heritage Images/Diomedia

Mary Evans/Ronald Grant/Diomedia

Everett Collection/Keystock

Essa representação das crianças (e mesmo dos adultos) é comum; muitas vezes, é assim que o cientista é retratado em filmes, desenhos animados e programas de TV. Talvez você conheça alguns dos “cientistas geniais e malucos” das imagens:

Dr. Wayne Szalinski, do filme Querida, encolhi as crianças, 1989.

Dr. Frankenstein.

Prof. Schermman, do filme O Professor Aloprado, 1996.

Everett Collection/Keystock

Snap/Rex Features/Glowimages

Mauricio de Sousa Produções

Dr. Emmet Brown, do filme De volta para o futuro, 1985.

Franjinha, da Turma da Mônica.

Garoto Dexter.

Para saber mais Propomos a leitura do artigo “As múltiplas imagens do cientista no cinema” para uma reflexão de como a imagem do cientista foi sendo construída ao longo do tempo e divulgada em filmes e programas de TV. O artigo está disponível em: <www.revistas.usp.br/comueduc/article/ view/37507/40221> (acesso em: abr. 2014).

Será que é assim mesmo? Seriam os cientistas criaturas geniais que, trabalhando sozinhos em seus laboratórios, fazem descobertas maravilhosas em um dia especialmente inspirador?

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Para compreender melhor a natureza do trabalho do cientista, vamos analisar algumas definições de ciência: ela é o conjunto de conhecimentos que descreve a natureza e seus fenômenos; é também a atividade humana dinâmica que se traduz em saberes, descobertas, teorias e leis. Uma de nossas preferidas é: ciência é uma forma própria de interação entre os fatos e as ideias. Nesse contexto, podemos observar apenas os fatos: a chuva caindo, a variedade de seres vivos na natureza, um bailarino dançando. Já as ideias são as maneiras de interpretar e explicar os fatos.

Ciência, portanto, é a forma pela qual os cientistas relacionam fatos e ideias.

Se queremos ensinar Ciências, devemos, entre outros procedimentos, ensinar que é possível aprender a maneira científica de relacionar fatos e ideias.

Para aprender a pensar como um cientista, precisamos conhecer qual é o seu método – o chamado método científico4 – e quais habilidades ele utiliza em suas investigações. Aprender Ciências não é saber tão somente o método científico, mas também apropriar-se das habilidades necessárias para seu desenvolvimento; aprender Ciências é entender ciência e fazer ciência5.

De maneira simplificada, o método científico consiste em observar um evento, questionar-se sobre ele, elaborar hipóteses que possam responder a esses questionamentos e, em diversas situações, planejar cuidadosamente um experimento que possa testar as hipóteses. Depois, é preciso analisar os resultados do experimento e chegar a conclusões sobre a hipótese inicial: ela estava correta ou incorreta? O cientista então deve comunicar os resultados do trabalho para que outras pessoas (da comunidade científica ou de fora dela) possam se beneficiar de sua pesquisa. Discorreremos mais sobre o método científico (com exemplos) em outros momentos deste Manual.

Todos podem aprender a observar, questionar, predizer explicações para questões (hipóteses), planejar, experimentar, analisar, concluir e comunicar.

Essas são habilidades de investigação científica que podem e devem ser ensinadas na escola. É certo também que os cientistas pensam – assim como todas as demais pessoas. Pensar, segundo Lipman (1995), “é articular ideias produzindo significados”. Há, no entanto, características próprias do pensar científico ou, nas palavras de Lipman, do pensar bem, que desejamos aprimorar.

O que é o pensar bem que buscamos? É aquele que propicia a capacidade de formular questões passíveis de serem testadas, questões que fazem evoluir o conhecimento – aqui vemos uma clara ligação com o método científico. O pensar bem apresenta algumas características especiais que o aproximam da maior efetividade e que merecem atenção por parte do professor em sala de aula. A seguir, apresentamos essas características e algumas questões para que você, professor, reflita sobre sua prática.

4 Embora o método científico seja efetivo, nem sempre as descobertas científicas acontecem por meio dele.

Muitos avanços da ciência envolvem tentativa e erro ou descobertas acidentais. Apesar de diferentes métodos científicos serem reconhecidos (Marconi e Lakatos, 2007), esta obra refere-se ao método científico como a aplicação das habilidades comuns da investigação (observação, elaboração de hipóteses, análise de resultados, entre outras) e das etapas que os professores e os alunos devem percorrer para a compreensão do trabalho científico.

5

Mais comentários sobre entender e fazer ciência na página 191 deste Manual.

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O pensar bem... É um pensar autônomo, no qual o aluno é autor de suas próprias ideias e não fica limitado a repetir ideias de outros, sejam eles professores ou outros autores. Como podemos estimular nossos alunos a ser pensadores autônomos? É um pensar reflexivo, que retoma os próprios pensamentos com o objetivo de aprimorá-los. Na sociedade atual, em que tudo é rápido e imediato, como podemos ajudar nossos alunos a refletir? É um pensar crítico, que é capaz de colocar em xeque, com a ajuda de outras fontes de conhecimento, aquilo em que acreditamos. Que oportunidades podemos criar para fazer com que os alunos critiquem seus próprios pensamentos? É um pensar rigoroso, sistemático, ordenado e disposto à autocorreção, como o que é feito no método científico: há uma questão, uma hipótese, um teste ou uma análise da hipótese, dos resultados e das conclusões. Os alunos estão habituados a ter rigor com seus próprios pensamentos? É um pensar radical, no sentido de que tem a intenção de analisar a raiz da questão, e não sua superfície. Como estimular os alunos a ter disposição para ir à origem dos problemas? É um pensar abrangente, que não se atém às partes, não é parcial. Devemos analisar fatos e situações por diversos ângulos, de forma contextualizada. Que oportunidades podemos criar para estimular o pensamento abrangente na sala de aula? É um pensar criativo, que busca alternativas e outras respostas e experimentações. Há espaço para a criatividade em sala de aula ou os alunos se contentam com a primeira resposta ou a primeira solução encontrada? Vamos ampliar a visão que as pessoas têm dos cientistas: eles são homens, são mulheres, são de todas as nacionalidades e, para além de uma genialidade natural, pensam com método, com rigor, são insistentes, criativos e usam habilidades que todos podemos aprender a usar.

Nesse contexto o professor deve mostrar possibilidades de aprender de forma ativa, utilizando, entre outros recursos, as mesmas ferramentas e estratégias de pensamento que um cientista usa. Professores e alunos, portanto, devem buscar trabalhar como pesquisadores, apropriando-se da linguagem científica e de sua maneira de relacionar fatos e ideias. Não desprezamos, aqui, a aprendizagem teórica, a aquisição dos conhecimentos acumulados ao longo de décadas de desenvolvimento da ciência: eles são fundamentais para a reconstrução dos conceitos que o aluno fará por si, como sujeito da aprendizagem. À transmissão de conhecimentos, dedicamos boa parte deste material didático. Em outras palavras, professores e alunos devem ser estimulados a entender e fazer ciência. Isso significa também ter mais dúvidas do que respostas, não ter receio do desconhecido e de gerar indagações. As dúvidas são parte da história e da rotina da ciência; são elas, mais do que as certezas, que verdadeiramente impulsionam o desenvolvimento humano.

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Uma breve história do método científico e do uso das habilidades de investigação científica na escola A ciência não é senão bom senso treinado e organizado.

Thomas Huxley, 1894.

Diversas formas de explicar o mundo natural, anteriores à criação do método científico, já foram adotadas pela humanidade. Por muito tempo, as pessoas invocavam os espíritos, e não as causas naturais, para explicar fenômenos que não compreendiam. Importante destacar que os domínios da ciência e da religião são diferentes. A ciência se ocupa de descobrir e explicar fenômenos naturais com base em explicações racionais, enquanto a religião diz respeito à origem, ao propósito e ao significado de tudo o que existe. A ciência não tem intenção de julgar os preceitos religiosos ou fazer distinções entre eles.

O método científico foi introduzido na Europa no século XVI. Atribui-se sua fundação ao físico italiano Galileu Galilei e ao filósofo inglês Francis Bacon. Um dos ganhos proporcionados pelo método científico é que ele busca minimizar a influência da parcialidade (crenças pessoais, culturais e religiosas e preferências, ou seja, tudo o que pode nos levar a filtrar as informações e tender para um ou outro lado). Para o método científico interessam os fatos, os dados, aquilo que pode ser observado e medido, o argumento.

Esse método, embora apresente limitações, confere objetividade e rigor lógico e experimental à pesquisa, sempre indo além da parcialidade e do que as aparências podem mostrar.

As bases do método científico são o pensamento racional e a experimentação. Seus passos principais são: 1. Observar e identificar um fato e sobre ele tecer uma questão ou um problema.

2. P ropor uma suposição (hipótese) que possa ser testada para responder à pergunta ou ao problema.

3. F azer uma previsão do que deve e do que não deve acontecer se a hipótese estiver correta.

4. Propor detalhadamente experimentos para verificar se as condições previstas acontecem, registrando seus resultados de forma ordenada. Para determinadas questões, não é preciso um experimento, mas sim o levantamento de conhecimento (pesquisa bibliográfica, por exemplo) para verificação da hipótese.

5. A nalisar os resultados, compará-los ao conhecimento que se tem e concluir se a hipótese estava ou não correta.

6. Comunicar os resultados.

Por ser simples, é possível apresentar o método científico às crianças mais novas. Veja um exemplo:

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Ana e Rafael estão brincando de jogar pião: Ana roda seu pião sobre um piso cerâmico e Rafael, sobre o de cimento. As crianças observam que, quando jogam o pião ao mesmo tempo, o de Rafael sempre para primeiro. Eles se perguntam por que isso ocorre sempre.

Rafael tem uma hipótese: ele acha que o tipo de piso em que está brincando é enrugado e faz seu pião parar mais rápido. Ana propõe então uma forma de testar a hipótese do amigo: com um caderno para anotar e um relógio que marca os segundos, ela sugere rodarem o pião em diferentes tipos de piso: madeira, cimento, tapete, cerâmica, asfalto. Eles devem registrar os dados, marcando o tempo que o pião demora para parar, sempre tentando girá-lo com a mesma força. Se a hipótese de Rafael estiver correta, o pião deve parar mais rápido quando girar sobre o chão áspero do que quando rodar sobre o chão liso.

Após realizarem os testes, as crianças compararam os resultados obtidos.

Perceberam que o pião girava por mais tempo sobre o chão de madeira e de cerâmica e que parava mais rápido no chão de cimento, no tapete e no asfalto. Os amigos concluíram, então, que a hipótese inicial estava correta: o piso áspero faz o pião parar de girar mais rapidamente.

Fica a questão: por quê? Ana e Rafael resolvem levar a pergunta para o professor de Ciências, ampliando, assim, as descobertas da pesquisa. É necessário destacar que a metodologia científica não deve ser confundida com a metodologia do ensino de Ciências: a primeira é importante e deve ser incluída no conjunto de ferramentas que os alunos dispõem para aprender Ciências.

Ao longo do Ensino Fundamental, além do contato com as etapas do método científico, é importante promover um trabalho com algumas habilidades específicas que são particulares da investigação científica. A tabela a seguir apresenta as principais habilidades envolvidas no processo de investigação científica trabalhadas na coleção.

Habilidades de investigação científica ■■

Observar

■■

Medir Comparar Classificar

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■■

■■

Registrar e interpretar dados

Usar os sentidos para informar-se; usar instrumentos que potencializem os sentidos (como microscópios, lupas e telescópios); reconhecer a observação como fonte de dados de uma pesquisa.

Conhecer com relativa precisão (com ajuda de instrumentos, se necessário) a altura, o comprimento, a largura, a massa, o volume, a acidez ou outra medida qualquer que se deseje.

Perceber diferenças e semelhanças entre dois objetos, eventos ou processos.

Organizar objetos ou eventos em categorias distintas, usando, para isso, um ou mais critérios preestabelecidos.

Coletar e documentar organizadamente as informações obtidas em uma pesquisa ou experimento (dados); dispor dados em organizadores que facilitem sua interpretação (textos, figuras, quadros, tabelas e gráficos, por exemplo); usar os dados para responder à hipótese inicial.

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Habilidades de investigação científica Seguir instruções para realizar experimentos ou propor a execução de experimentos simples

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Fazer predições

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Inferir

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Elaborar hipótese Interpretar ou criar modelos

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Pesquisar Concluir

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Conhecer procedimentos de segurança

Valorizar a divulgação dos resultados da investigação Valorizar a ciência como produto de um trabalho coletivo e histórico

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■■

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Valorizar o trabalho em grupo

Seguir procedimentos experimentais por meio de roteiros, prevendo alguns resultados de acordo com os procedimentos adotados; planejar maneiras cientificamente válidas de testar uma hipótese.

Utilizar a experiência e os padrões conhecidos para antecipar eventos futuros.

Usar o raciocínio lógico (a dedução) para tirar conclusões com base em dados ou observações.

Criar uma explicação passível de teste científico para questões ou problemas preestabelecidos.

Criar representação esquemática de uma estrutura ou de um processo.

Buscar dados em diferentes fontes com a finalidade de complementar um saber, responder a um questionamento ou resolver um problema.

Interpretar os dados para tirar conclusões.

Manter a segurança durante as atividades práticas (a própria e a dos colegas); usar apenas os materiais indicados pelo professor; não realizar procedimento experimental sem o auxílio ou a supervisão de um adulto responsável.

Compreender que as conclusões de uma investigação podem ser úteis para diversos públicos e reconhecer a importância de sua divulgação.

Entender que o trabalho científico é realizado por diferentes pessoas ao longo de diferentes períodos; nesse processo, umas se beneficiam do trabalho das outras.

Perceber e valorizar as contribuições dos colegas nas diferentes etapas da investigação, entendendo que a soma dos conhecimentos e das habilidades de todos pode fazer com que o resultado do trabalho seja mais satisfatório e mais efetivo do que se tivesse sido feito por apenas uma pessoa.

Fundamentação teórico-metodológica: a alfabetização científica Trabalhar para o pensar bem, eis o princípio da moral.

MORIN, E. O método 6: ética. Porto Alegre: Sulina, 2005. p. 60.

Convidamos você, professor, a se lembrar de suas aulas de Ciências, nos tempos de criança; tente trazer à memória, também, histórias que você ouviu sobre a vida escolar de seus pais, seus avós ou seus responsáveis. Provavelmente, essas escolas, seus alunos e seus professores tinham muitas diferenças em relação à realidade atual. A escola de nossos pais, avós ou responsáveis era a referência de conhecimento da comunidade, era o espaço do saber. Os professores detinham o conhecimento e o repassavam aos alunos, que tentavam desesperadamente absorvê-lo – a transmissão massiva de saberes era o que importava, quanto mais recheada a “enciclopédia” na cabeça de cada aluno,

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melhor. Quantas classificações zoológicas decoradas, quantos nomes de músculos do corpo humano e de elementos químicos “engolidos”...

Atualmente, a escola e o professor vêm perdendo (se é que já não perderam completamente) o papel de centro de referência no saber. Alunos não só escutam, mas também trazem conhecimento para a sala de aula. Professores aprendem com seus alunos, cada vez mais globalizados e plugados às fontes de informação disponíveis: internet, TV a cabo, celulares e muito mais. O fluxo de informação não é mais unidirecional, propriedade de uma instituição.

Para saber mais Uma discussão sobre o uso da investigação na escola, inclusive suas limitações e inadequações, é feita no artigo “Novos rumos para o laboratório escolar de Ciências” (coleção Explorando o ensino, volume 7). A obra é destinada ao Ensino Médio, mas traz ideias válidas para o Ensino Fundamental, que complementam as que apresentamos aqui. O artigo encontra-se disponível em: <http://portal.mec.gov.br/ seb/arquivos/pdf/EnsMed/ expensfisica.pdf> (acesso em: abr. 2014).

Se cada vez mais pessoas podem ter informação fora da escola, qual é o papel dessa instituição e, mais especificamente, seu papel no ensino de Ciências? Embora mais pessoas tenham acesso à informação científica, será que a compreendem e a utilizam de maneira adequada? Um ensino que auxilie a interpretação da linguagem própria e, para muitos, hermética da ciência é um ensino que leva em conta a perspectiva social. Como já comentamos no tópico “Para que ensinar Ciências?”, entender os fundamentos da ciência é um instrumento poderoso 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 torna as pessoas capazes de entender as necessidades de transformar positivamente o mundo, tomando decisões coerentes com esses propósitos.

Considerando o que foi tratado até aqui, este projeto utiliza-se de fundamentos da alfabetização científica. Esta 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 Ciências para o exercício da cidadania.

Em uma sociedade em que se convive com a supervalorização do conhecimento científico e com a crescente intervenção da tecnologia no dia a dia, não é possível pensar na formação de um cidadão crítico à margem do saber científico.

Nos dias atuais, torna-se fundamental saber lidar com as questões da ciência e da tecnologia porque elas interferem diretamente em nossas vidas.

Como não sentir os efeitos da poluição nas grandes cidades? Por que devemos economizar água ou energia elétrica? Em que nos afeta a produção de alimentos transgênicos ou o consumo de gorduras trans? Por essas e por outras questões, é notória a relevância da ciência e de suas implicações na vida das pessoas; a alfabetização científica defende o entendimento da ciência e de sua utilização no cotidiano.

Podemos entender por alfabetizada aquela pessoa que sabe ler e escrever.

No entanto, buscamos outro significado: um indivíduo com capacidade de compreender e interagir com a informação, aplicando-a em situações diversas.

A alfabetização científica defendida neste projeto prioriza a divulgação do conhecimento científico visando contribuir para a formação de uma sociedade participativa e apta a aplicar o conhecimento adquirido 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,

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como ainda hoje o fazem muitas escolas. As crianças têm razão em reclamar das aulas de Ciências que estão repletas de “nomes complicados” e nas quais é preciso “decorar muita coisa”. Defendemos a ideia de que transmitir conhecimento é essencial, porém esse não é mais o único papel da escola, do professor, nem mesmo do livro didático. Informar sim, mas também questionar, buscar, interagir, opinar, produzir e transformar. Concordamos com Attico Chassot sobre o papel do professor atual:

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, A. Alfabetização científica: questões e desafios para a educação.

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

No contexto escolar, a alfabetização científica traz dois propósitos, intimamente relacionados e interdependentes: §§O entender ciência, em que a incorporação dos saberes e da cultura científica no dia a dia de alunos e professores contribua para a formação de cidadãos mais críticos e conscientes de seu poder de decisão e de atuação, e que facilite a eles fazer uma leitura do mundo, entendendo as possibilidades de transformá-lo para melhor. §§O fazer ciência, em que cada professor e cada aluno assumam o papel de autores, pesquisadores e produtores de conhecimento, participando da construção dos saberes à medida que ensinam e aprendem.

O livro didático pode colaborar com a alfabetização científica à medida que incentiva os dois seguintes propósitos: entender ciência e fazer ciência. Nesta coleção, buscamos propostas que incentivem o levantamento de conhecimentos prévios, o questionamento, o uso das habilidades de investigação e a discussão de questões com enfoque na cidadania. Incentivamos alunos e professores a produzir conhecimento de diferentes formas. Pro-

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curamos compor um material claro, sem excessos, coerente e, ao mesmo tempo, funcional e adequado à realidade da sala de aula. Enfatizamos que o livro, por si, não é o agente da alfabetização científica; esta deve ser complementada pelo diálogo com os alunos, pelas suas questões e pela mediação problematizadora do professor. Em outras palavras, para que a alfabetização científica aconteça, a dinâmica da sala de aula deve ser orientada para isso (apoiada pelo livro didático).

A importância de promover a alfabetização científica Apropriar-se dos conhecimentos da ciência é importante à medida que contribui para a compreensão de saberes, métodos e valores que permitem às pessoas tomar decisões conscientes sobre si mesmas e sobre os rumos de sua vida em sociedade. É importante também quando oferece subsídios tanto para perceber os benefícios e aplicações da ciência na sociedade como suas limitações e consequências negativas.

Muitas vezes, a ciência é tomada como a detentora das respostas para todas as questões e das soluções para todos os problemas. É fundamental que esse equívoco seja desmistificado na escola. Por exemplo: a ciência produz tanto o adubo que pode melhorar a produtividade das plantas que comemos como os pesticidas que podem envenenar a água dos rios. Outro exemplo: são tributos da ciência tanto os computadores que nos conectam ao mundo como as armas que, na guerra, podem destruir cidades e seres vivos em questão de segundos.

Desenvolver o pensamento crítico está estritamente relacionado a promover a alfabetização científica. Um aluno crítico questiona e reflete sobre as informações que recebe e é capaz de ir além, por exemplo, ao buscar e pesquisar novas fontes. Além disso, um aluno crítico percebe suas dificuldades e pontos fortes, começando a exercer autonomia em seu aprendizado. Por que não trazer para a classe livros e jornais e incentivar os alunos a encontrar “erros” ou incoerências nos textos? Isso vale não somente para Ciências, mas para as demais disciplinas também. É preciso duvidar e criticar sempre. A dúvida gera curiosidade e desperta a vontade de saber mais, enquanto a certeza acomoda.

Fundamental também é compreender que a ciência não produz verdades absolutas: os conhecimentos científicos são parciais, relativos e passíveis de mudança. Muitos exemplos na história nos mostram como uma suposta verdade pode ser substituída por outra, também passível de mudança. A cada dia a ciência e a tecnologia nos mostram novas descobertas, o que acarreta a mudança de conceitos e a criação de outros mais. Nenhum conhecimento é definitivo, existem apenas verdades momentâneas em um contexto histórico e social específico.

Outras oportunidades trazidas pela implementação da alfabetização científica se relacionam ao desenvolvimento social, científico e tecnológico do país. Pedro Demo cita:

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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; d) Tomar a sério a inclusão digital, cada vez mais o centro da inclusão social [...], evitando reduzi-la a meros eventos e opções esporádicas e focando-a no próprio processo de aprendizagem dos alunos 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 de 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, P. Educação e alfabetização científica.

Campinas: Papirus, 2010. p. 56-57.

Para saber mais CHASSOT, A. Alfabetização científica: questões e desafios para a educação. 4. ed. Ijuí: Editora Unijuí, 2006. (Coleção Educação em Química).

DEMO, Pedro. Educação e alfabetização científica. Campinas: Papirus, 2010.

Documentos do PISA (Programa Internacional de Avaliação dos Alunos). O PISA é um programa internacional de avaliação comparada, cuja principal finalidade é produzir indicadores sobre a efetividade dos sistemas educacionais, avaliando o desempenho de alunos na faixa dos 15 anos, idade em que se pressupõe o término da escolaridade básica obrigatória na maioria dos países. Embora a prova seja destinada a alunos de 15 anos, as dimensões avaliadas são aquelas que devem ser consideradas desde o início do ensino fundamental. (Disponível em: <http://portal.inep.gov.br/pisa-programa-internacional-de-avaliacao-de-alunos>. Acesso em: abr. 2014.)

Avaliação: como fazer?

A avaliação eficiente é aquela que transforma, e não apenas atribui uma nota. Por meio dos erros e das dificuldades dos alunos, o professor pode direcionar e ajustar seu próprio trabalho. De acordo com a coordenadora do Centro Internacional de Estudos em Representações Sociais e Subjetividade da

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Fundação Carlos Chagas, Clarilza Prado de Souza, “a avaliação escolar, assim concebida, permite ao professor um retorno constante da adequação das atividades realizadas em classe e do desempenho do aluno. Para ela, a avaliação é de fundamental importância para garantir ao professor o direcionamento de suas atividades em sala de aula. “Sem uma avaliação escolar bem planejada e bem desenvolvida o professor desenvolve suas atividades às cegas, apenas na intuição e o aluno não tem parâmetros seguros para orientar seu comportamento, seus estudos e toda sua vida escolar”. (Portal do Professor – MEC. Disponível em: <http://portaldoprofessor.mec.gov.br/conteudoJornal. html?idConteudo=272>. Acesso em: maio 2014).

Considerando que aprender é um processo contínuo, não é recomendável avaliar o aluno por meio de um produto final único, como uma prova ou um trabalho. A avaliação deve acontecer “ao longo de” e não “após o” processo de aprendizagem. Podemos avaliar o aluno até mesmo antes de iniciarmos um conteúdo, por exemplo, detectando seus conhecimentos prévios e trazendo à sua memória tudo o que ele já sabe, mesmo que esse saber seja cientificamente incorreto. O erro, aqui, deve ser considerado uma ponte entre o que não se sabe e o que será aprendido.

Não se deve esquecer também da avaliação da postura do aluno em relação ao aprender e em relação aos colegas e ao professor. É preciso analisar se há integração, respeito ao colega e aos demais profissionais da escola, valorização do patrimônio escolar, interesse, criatividade, participação nos trabalhos em grupo, empenho em melhorar o que não está adequado, entre outros valores. Também é interessante solicitar aos alunos uma autoavaliação, de modo que eles se acostumem a refletir sobre o próprio desempenho e tirem proveito disso, traçando estratégias para superar suas dificuldades. A autoavaliação pode abordar vários tópicos, como participação nas atividades em grupo, nível de esforço para a realização das atividades, formas de lidar com dificuldades específicas etc.

Em resumo, a avaliação pode ser considerada segundo alguns aspectos: 1. A avaliação deve ser contínua e sistemática, e deve ser constante e planejada ao longo do processo escolar.

2. A avaliação deve ser funcional, ou seja, realizada em função de objetivos preestabelecidos que se pretende que o aluno alcance.

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

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

Há diversas maneiras de avaliar e cada professor, dentro de sua vivência, deve recorrer àquelas mais adequadas a seus objetivos predeterminados. No entanto, não podemos esquecer que há diferentes aspectos – com maior ou menor importância, dependendo da intenção – a serem avaliados. Por isso,

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é importante dispor de um conjunto de formas de avaliação e aplicá-las de maneira combinada. Seguem alguns tipos possíveis: §§Observação e análise das produções dos alunos: são feitas ao longo das aulas, quando o professor tem a chance de analisar os alunos e suas interações em sala de aula, sua participação nos trabalhos em grupo, sua expressão oral, as perguntas que faz, os textos que escreve, entre outros aspectos. §§Prova escrita e prova oral: a prova escrita é, talvez, a avaliação mais comum e 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 pode constituir um recurso importante para avaliar as habilidades de clareza do discurso, o uso de vocabulário, a pronúncia e a elaboração do raciocínio rápido, bem como a disposição em respeitar o direito dos colegas no momento em que estiverem falando. §§Pesquisas, atividades práticas e projetos: se feitos em grupo, demonstram o nível de envolvimento, o respeito aos colegas e a disposição do aluno em colaborar com os demais. Também permitem avaliar se o aluno lida de forma adequada com materiais no laboratório, normas de segurança e procedimentos e se apresenta os resultados do trabalho com clareza e organização.

Por fim, ressaltamos a importância de apresentar o resultado da avaliação ao aluno. Não é possível avaliar sem que o objeto de interesse (o aluno) tenha um feedback; sem esse retorno, a avaliação não faz sentido. Importante também é o próprio aluno ser ensinado sobre o que é a avaliação e como usá-la a seu favor; comentar com eles que não se trata somente de dar nota, de punir ou de comparar os membros da classe ou as classes da escola (como se o intuito fosse fazer um ranking), mas de obter indicadores a fim de reorientar a prática educacional.

Por meio da avaliação, os alunos são estimulados a estudar de maneira sistemática e podem conhecer com mais objetividade seus avanços e dificuldades: os pontos bem avaliados devem continuar a ser desenvolvidos e os pontos mal avaliados devem ser mais bem trabalhados de modo que se obtenha um conjunto equilibrado de competências e habilidades.

Nas páginas finais deste manual, propomos para cada bimestre uma planilha para registro da avaliação individual dos alunos. Além disso, na última página apresentamos uma sugestão de planilha de autoavaliação que poderá ser modificada de acordo com os critérios estabelecidos juntamente com os alunos.

Para saber mais MORALES, P. Avaliação escolar: o que é, como se faz. Trad. Nicolás Nyimi Campanário.

São Paulo: Edições Loyola, 2003.

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Estrutura da coleção – livro do aluno Esta coleção está estruturada de maneira simples e clara, de modo a facilitar a compreensão de sua organização pelo aluno e favorecer os objetivos propostos. As seções são apresentadas de forma sistemática ao longo de cada volume.

Páginas de abertura Com a finalidade de despertar o interesse para os conteúdos a serem trabalhados na unidade, estas páginas procuram ainda levantar conhecimentos prévios do aluno. É possível explorar outras possibilidades na leitura das imagens, deixando que o interesse dos alunos guie a conversa inicial e os questionamentos que dela possam surgir.

Páginas de conteúdo Abordam os temas propriamente ditos, desenvolvendo-os em textos objetivos e adequados ao nível de leitura dos alunos (em crescente aumento de complexidade, ao longo dos volumes da coleção), além de imagens colocadas de forma a complementar e facilitar sua compreensão. Os temas também são tratados por meio de atividades que buscam o desenvolvimento de habilidades que favoreçam a investigação, o pensamento crítico, a comunicação oral e escrita e a produção de materiais próprios.

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Seções especiais Trazem recortes da informação principal, leituras (de textos ou imagens) e curiosidades.

Complementam o assunto principal e despertam o interesse para os temas abordados.

Gente que faz!

Trabalha com atividades práticas, produção de modelos, pequenos experimentos e outras propostas do método científico. Oferece oportunidades para familiarizar o aluno com o fazer ciência e com as habilidades mais comuns da investigação científica.

Atividades São propostas que conectam os temas estudados na unidade.

Trabalham com diferentes habilidades e procuram levar o aluno a aplicar os conhecimentos adquiridos, visando à sistematização e à aplicação dos conceitos apresentados.

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Glossário Traz a explicação de palavras ou expressões consideradas mais complexas.

Rede de ideias Apresenta atividades um pouco mais complexas do que as da seção Atividades. Muitas vezes, são trabalhados temas interdisciplinares. A leitura e a interpretação de textos, mapas, tabelas e gráficos são recorrentes nesta seção.

Qual é a pegada?

A sustentabilidade é enfatizada nesta seção. Os alunos serão estimulados a refletir sobre valores e atitudes, percebendo que pode haver diferentes caminhos para um problema. A seção ainda tem o papel de promover o debate, a tolerância e as ferramentas que ajudem os alunos a resolver conflitos, considerando tanto aspectos individuais como coletivos.

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O que ensinar? A escolha dos conteúdos A escola é o local em que são transmitidos, de forma sistematizada, os saberes que a humanidade vem acumulando ao longo do tempo. A escola também é espaço de conhecer experiências e estratégias de aprendizagem, e de adquirir os valores tidos como desejáveis na formação de crianças e jovens.

Sendo assim, os conteúdos que a escola deve proporcionar não podem ser reduzidos aos temas, aos fatos e aos conceitos (conteúdos conceituais).

Devem também servir de base para o desenvolvimento das estratégias, das habilidades e do saber fazer (conteúdos procedimentais) e das atitudes, dos comportamentos e dos valores considerados adequados à sociedade atual (conteúdos atitudinais). Esse conceito amplo não se identifica, portanto, apenas com a aquisição de informações, mas também com as práticas e técnicas de estudo e com a discussão sobre valores, elementos estes contemplados nos livros desta coleção.

Em Ciências, o conjunto de conhecimentos acumulados, de estratégias de trabalho e de valores a eles associados é muito vasto. Por isso, para adequá-los ao nível de desenvolvimento dos alunos dos anos iniciais do Ensino Fundamental, é necessário fazer uma seleção. Buscamos, nesta coleção, oferecer aos alunos uma introdução às principais áreas das Ciências Naturais: Física, Química, Biologia, Ecologia, Geologia e Astronomia, além das implicações da tecnologia. A questão da interdisciplinaridade também é considerada. É importante conceber o mundo natural como um todo; a divisão em áreas é produto do ser humano em sua busca de organizar e compartimentalizar o conhecimento. Oriente seus alunos sobre isso, discutindo, sempre que possível, a interação e o “uso” que as diferentes áreas fazem umas das outras.

Procuramos oferecer diferentes momentos, oportunidades e subsídios para o trabalho interdisciplinar.

Na tabela de conteúdos e objetivos de aprendizagem para cada ano, são apresentados os eixos temáticos adotados na coleção: Seres vivos e ambiente, Corpo humano, Matéria e energia, Terra e Universo e Educação ambiental.

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4o ano Unidade

Conteúdos

Objetivos de aprendizagem ■■

1. As plantas

As plantas se alimentam A fotossíntese Como ocorre a fotossíntese?

Gente que faz! – Germinação das sementes de feijão Reprodução dos vegetais Como são formados o fruto e a semente?

Gente que faz! – Os frutos de uma mesma planta são todos iguais?

Rede de ideias – De onde veio o que você come?

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2. Os seres vivos se relacionam

A cadeia alimentar Teias alimentares Os seres decompositores Gente que faz! – O fermento e a decomposição Outras relações ecológicas (sociedade, colônia, competição, predação, cooperação, inquilinismo e parasitismo) Seção especial – A sociedade dos cupins Rede de ideias – A lenda da gralha-azul Qual é a pegada? – Equilíbrio

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Reconhecer que as plantas produzem seu próprio alimento por meio da fotossíntese.

Identificar os principais elementos que participam da fotossíntese e compreender quais deles são consumidos pela planta e quais são produzidos por ela durante o processo.

Reconhecer a importância do processo fotossintético para os demais seres vivos.

Reconhecer as flores como estruturas reprodutivas de grande parte dos vegetais.

Conhecer os principais eventos da reprodução vegetal, desde a polinização até a formação de frutos e sementes.

Compreender que as sementes podem originar uma nova planta por meio da germinação.

Entender que o trabalho científico, geralmente, é feito em grupos em que os pesquisadores compartilham descobertas, resultados e conclusões.

Reconhecer que os seres vivos precisam se alimentar para obter a energia necessária para desempenhar suas atividades.

Saber que as relações de alimentação entre os seres vivos estabelecem diferentes cadeias/teias alimentares.

Identificar e diferenciar os seres produtores, consumidores e decompositores das cadeias alimentares.

Reconhecer a importância do conhecimento sobre as cadeias alimentares para evitar atitudes que levem ao desequilíbrio ambiental.

Compreender que todos os seres vivos se relacionam com outros da mesma espécie ou de espécies diferentes, principalmente em busca de alimento, de abrigo ou para a reprodução.

Refletir sobre atitudes positivas e negativas que a sociedade humana pode realizar em relação ao equilíbrio da natureza.

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4o ano Unidade

Conteúdos

Objetivos de aprendizagem ■■

3. A digestão e a respiração

Os alimentos A digestão e o sistema digestório As funções do sistema digestório Gente que faz! – Atividade 1: A mastigação; Atividade 2: A digestão dos lipídios A respiração e o sistema respiratório Movimentos respiratórios Seção especial – Simulando a respiração As trocas gasosas Rede de ideias – A gordura trans Qual é a pegada? – Na hora do recreio (atitudes sustentáveis)

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4. A circulação e a excreção

O sistema cardiovascular O coração e a circulação do sangue Gente que faz! – Medindo a frequência cardíaca O sistema urinário Organização e funcionamento do corpo humano Seção especial – A desidratação Rede de ideias – Doação de órgãos e tecidos

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Identificar os alimentos como fonte de energia e de elementos estruturais para o corpo.

Conhecer os principais tipos de nutrientes presentes nos alimentos.

Conhecer as principais estruturas e funções do sistema digestório humano.

Compreender que o gás oxigênio é utilizado pelo corpo, em reações químicas, para obtenção de energia, e que o gás carbônico é um produto dessas reações.

Identificar as principais estruturas e funções do sistema respiratório.

Compreender como ocorrem as trocas gasosas no organismo.

Reconhecer o que é cárie.

Compreender que o trabalho científico utiliza, diversas vezes, dados numéricos para descrever e comparar objetos e eventos.

Refletir sobre a importância de atitudes preventivas para a manutenção da saúde.

Valorizar atitudes individuais para a manutenção da saúde e do desenvolvimento sustentável.

Identificar os componentes e as principais funções do sistema cardiovascular.

Compreender que o sangue é o meio de transporte, pelo corpo, de diversos elementos, como gases e nutrientes.

Aprender como ocorre a circulação sanguínea.

Saber que as pessoas têm diferentes tipos de sangue e conhecer a importância das transfusões sanguíneas.

Identificar as principais estruturas do sistema urinário e relacioná--lo à eliminação de resíduos tóxicos por meio da urina.

Diferenciar grupo controle de grupo experimental.

Reconhecer que o corpo humano é formado por um conjunto de sistemas que agem de forma integrada para garantir o funcionamento do organismo.

Reconhecer que a doação de órgãos e tecidos pode salvar vidas.

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4o ano Unidade

Conteúdos

5. A matéria e suas transformações

O que é matéria?

Gente que faz! – Massa e volume (Atividade 1: Medindo a massa; Atividade 2: Medindo o volume de sólidos) Flutua ou afunda?

Gente que faz! – Flutua ou afunda na água?

A matéria sofre transformações Transformações físicas Transformações químicas Evitando as transformações químicas Os seres vivos e as transformações químicas Mais um exemplo de transformação química (fermentação) Gente que faz! – Maçãs desidratadas Rede de ideias – O pão de cada dia

Objetivos de aprendizagem

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Conhecer a definição de matéria e perceber que ela é feita de átomos.

Reconhecer que na natureza há diversidade de átomos e que, combinados, podem formar grande variedade de substâncias.

Conhecer o que é volume.

Aprender o que é densidade e compreender que essa propriedade da matéria se relaciona com a flutuabilidade dos objetos.

Compreender que a matéria sofre transformações.

Diferenciar transformação física de transformação química.

Comunicar resultados de atividades práticas com clareza e objetividade.

Identificar algumas transformações químicas que acontecem com os seres vivos.

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4o ano Unidade

Conteúdos

Objetivos de aprendizagem ■■

6. Calor e luz

Energia Calor Gente que faz! – Atividade 1: A chave e o cadeado; Atividade 2: Como encher um balão sem assoprá-lo Condutores e isolantes térmicos Gente que faz! – Teste da capacidade isolante de diferentes materiais Seção especial – Como funciona uma garrafa térmica?

Luz A luz e os corpos Gente que faz! – Testando o trajeto da luz A luz e as cores Gente que faz! – Enxergando as cores da luz Rede de ideias – Como funciona um termômetro?

Qual é a pegada? – Como economizar energia elétrica em casa

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Identificar luz e calor como diferentes manifestações da energia.

Compreender que a energia não pode ser criada nem destruída, mas pode ser transformada de uma forma a outra.

Saber que o calor passa de um corpo mais quente para outro mais frio, e que ele pode alterar as propriedades dos materiais (por exemplo, fazendo-os contrair ou dilatar).

Diferenciar materiais condutores de isolantes térmicos, relacionando suas propriedades à produção de alguns objetos do cotidiano.

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Saber que a luz nos permite enxergar.

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Conhecer algumas propriedades da luz.

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Compreender que sempre que a luz não consegue atravessar um objeto, forma-se sombra.

Diferenciar materiais transparentes, opacos e translúcidos.

Saber que a luz branca é formada por muitas cores diferentes.

Ao realizar atividades práticas, manter procedimentos de segurança e utilizar materiais adequados à sua faixa etária.

Saber utilizar um termômetro.

Diferenciar, com auxílio do professor, variáveis e controles nos experimentos.

Refletir sobre atitudes que levam à economia de energia elétrica em casa.

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4o ano Unidade

Conteúdos

Objetivos de aprendizagem ■■

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7. O solo e o ar

Solo Gente que faz! – Conhecendo diferentes tipos de solo Uso e conservação (do solo) Ar Gás carbônico e efeito estufa Seção especial – Aquecimento global Rede de ideias – E se a temperatura subir?

Qual é a pegada? – O que rola no espaço (lixo espacial)

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8. Biomas brasileiros

Biomas do Brasil Amazônia Cerrado Mata Atlântica Caatinga Pantanal Pampa Rede de ideias – Arte e ambiente

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Reconhecer a importância do solo para a vida.

Identificar os principais constituintes do solo e saber o que é um solo fértil.

Compreender que os elementos físicos do planeta estão em permanente transformação.

Saber que o solo é originado a partir do desgaste das rochas.

Identificar o esgotamento e a erosão como dois dos principais problemas que afetam o solo, conhecendo algumas de suas causas e possíveis soluções.

Reconhecer a importância da atmosfera para a vida.

Saber que quanto mais apurada e detalhada for a descrição de um objeto ou processo, maiores as possibilidades de comparação entre diferentes descrições.

Verificar que gráficos podem ser utilizados para comunicar resultados de experimentos ou dados científicos.

Identificar os principais gases constituintes da atmosfera, bem como algumas de suas características.

Conhecer as principais causas do aquecimento global e algumas maneiras de amenizar esse problema.

Valorizar a pesquisa científica e seus resultados e aplicações para a comunidade.

Reconhecer o lixo espacial e compreender que as ações humanas extrapolam os limites do planeta.

Compreender a definição de bioma e conhecer os principais biomas brasileiros.

Compreender que grande parte dos biomas originais deu lugar a áreas antrópicas, nos dias de hoje.

Relacionar os estudos de conservação ambiental com formas de minimizar os impactos humanos para os demais seres vivos.

Conhecer as principais características físicas, de clima e de biodiversidade dos biomas brasileiros.

Reconhecer a pesquisa como evento intrínseco a todas as áreas do conhecimento.

Conhecer alguns dos problemas que afetam cada um dos biomas brasileiros, bem como suas causas, e as medidas que podem ser tomadas para minimizá-los.

Valorizar a arte como forma de conscientização dos problemas ambientais e de divulgação da importância de se cuidar da natureza.

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5o ano Unidade

Conteúdos

Objetivos de aprendizagem ■■

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1. Os sentidos e o sistema nervoso

Os sentidos Olfato e gustação Gente que faz! – Cansando o olfato Visão, audição e equilíbrio Gente que faz! – Sons, tato e imagens O sistema nervoso Neurônios e impulsos nervosos Rede de ideias – O cérebro no mundo digital

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2. A organização do corpo humano

A organização do corpo As células e os tecidos Tamanho das células Seção especial – As células Os órgãos e os sistemas Processos vitais Seção especial – Os limites do corpo humano Os hormônios Rede de ideias – Quando as células perdem o controle Qual é a pegada? – O que é perfeição? (deficiência física)

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Perceber a importância dos sentidos para a sobrevivência das pessoas e dos demais seres vivos.

Ampliar a noção de sentidos, reconhecendo que o corpo humano é capaz de detectar diversas sensações.

Identificar as células receptoras dos sentidos como as unidades capazes de receber os estímulos do ambiente.

Relacionar as sensações com a atividade do sistema nervoso central.

Relacionar o sistema nervoso com as funções de controle e de ações rápidas do corpo.

Reconhecer a função dos neurônios na transmissão dos impulsos nervosos de diversas partes do corpo ao sistema nervoso.

Aprender que, quando um estímulo é muito forte e duradouro, o organismo bloqueia sua percepção em uma tentativa de autopreservação.

Refletir sobre a importância do diálogo com pais ou responsáveis, professores e especialistas sobre temas de saúde (drogas, por exemplo).

Compreender que o corpo humano é um conjunto de estruturas que funcionam de forma integrada, e que seu estudo pode ser segmentado em diferentes níveis de organização.

Diferenciar células, tecidos, órgãos e sistemas.

Conhecer os principais processos que diferenciam um ser vivo de um ser não vivo.

Relacionar os hormônios a algumas funções de coordenação de atividades do organismo, via corrente sanguínea.

Aprender que o câncer é um grupo de doenças desencadeadas pela multiplicação descontrolada das células.

Reconhecer que as pessoas são diferentes umas das outras e todas merecem respeito.

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5o ano Unidade

Conteúdos

Objetivos de aprendizagem ■■

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3. Eletricidade e magnetismo

A eletricidade Cargas elétricas O movimento das cargas elétricas Gente que faz! – Gerando eletricidade com limões Seção especial – Perigo: choque elétrico O magnetismo Gente que faz! – Fazendo uma bússola Eletromagnetismo Rede de ideias – Os raios Qual é a pegada? – Seja um fiscal da luz

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Perceber alguns fenômenos que envolvem cargas elétricas.

Saber que as cargas elétricas podem ser positivas, negativas ou neutras, e que elas se atraem ou se repelem, dependendo de suas cargas.

Perceber que o atrito pode modificar temporariamente as cargas elétricas de certos objetos.

Compreender que a corrente elétrica transporta energia elétrica.

Diferenciar materiais isolantes e condutores de eletricidade.

Perceber as propriedades magnéticas dos ímãs, bem como a atração e a repulsão entre eles, de acordo com a orientação de seus polos.

Saber que a corrente elétrica produz um campo magnético.

Conhecer algumas formas de prevenção de acidentes com raios e reconhecer a importância de informações preventivas.

Refletir sobre a importância do uso racional da energia elétrica.

Conhecer as vantagens das lâmpadas fluorescentes quando comparadas às lâmpadas incandescentes, bem como a forma correta de descarte e manipulação das primeiras.

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5o ano Unidade

Conteúdos

Objetivos de aprendizagem ■■

4. Forças e movimentos

Movimentos Medindo movimentos Forças e movimentos Gente que faz! – A força de atrito Para cada ação, uma reação Gravidade e peso Gente que faz! – O paraquedas e a queda livre Rede de ideias – Forças e movimentos em um automóvel

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5. A imensidão do Universo

O Universo O Sistema Solar Geocentrismo e heliocentrismo A rotação: dias e noites A translação: estações do ano Gente que faz! – Calculando a escala das distâncias entre os planetas O Sol e a energia na Terra Rede de ideias – Os fusos horários

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Compreender que, para dizermos que um corpo está em movimento ou em repouso, é necessário estabelecer um referencial.

Entender o conceito de referencial e saber que relativo é algo considerado em relação a alguma coisa, dependendo do ponto de vista ou do sistema de referência.

Entender o conceito de velocidade.

Conhecer os efeitos da força e algumas de suas origens.

Verificar os efeitos do atrito.

Perceber que sempre que um corpo exerce uma força sobre outro, este exerce uma força igual e de sentido contrário sobre o primeiro.

Relacionar a ação da força peso à atração gravitacional.

Perceber os efeitos da resistência do ar na queda livre de objetos.

Reconhecer que o conhecimento sobre forças e movimentos são usados no desenvolvimento de meios de transportes mais seguros para as pessoas.

Compreender que há fenômenos astronômicos cuja interpretação é distorcida, devido ao fato de a observação ter sido feita na Terra.

Reconhecer a importância do raciocínio, da pesquisa e do desenvolvimento da tecnologia para o avanço da ciência.

Diferenciar geocentrismo de heliocentrismo, reconhecendo este último como o modelo atual do Sistema Solar.

Perceber que os planetas do Sistema Solar orbitam ao redor do Sol. Compreender que a tecnologia e a sociedade são determinantes para o avanço científico de cada época.

Compreender que, para o estudo do céu, são utilizados modelos e cálculos matemáticos.

Relacionar a rotação da Terra com a sucessão dos dias e das noites.

Relacionar a translação e a inclinação do eixo da Terra com a sucessão das estações do ano.

Compreender que a ciência classifica os elementos do Universo em grupos, de acordo com diferentes critérios.

Concluir que toda a energia que utilizamos provém do Sol. Perceber que a rotação da Terra faz com que diversos pontos da superfície terrestre apresentem horários diferentes, por isso foram criados os fusos horários.

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Conteúdos

Objetivos de aprendizagem ■■

6. Vivendo em equilíbrio com o planeta

A população mundial Principais problemas ambientais Seção especial – Plantando árvores A biodiversidade em perigo O desenvolvimento sustentável Soluções para o lixo Educação ambiental Rede de ideias – População e desenvolvimento sustentável Qual é a pegada? – Atitudes que todos podemos tomar

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7. Evolução da vida

A transformação da Terra Os seres vivos e seus ancestrais Os fósseis Seção especial – De onde viemos?

A seleção natural A seleção artificial Gente que faz! – Caçando borboletas Rede de ideias – Conhecendo a história da Terra

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Relacionar o crescimento da população mundial ao aumento da ocupação do ambiente natural e aos consequentes problemas ambientais.

Identificar alguns dos principais problemas ambientais enfrentados pela civilização atual.

Reconhecer que diversas atividades humanas afetam a biodiversidade, colocando em perigo o equilíbrio natural dos seres vivos.

Conhecer como algumas indústrias cuidam do meio ambiente.

Compreender que os seres humanos precisam encontrar maneiras de conviver harmoniosamente no planeta, visando à sobrevivência das demais espécies e das gerações futuras, por meio de atitudes que promovam o desenvolvimento sustentável.

Refletir sobre a importância do conhecimento e de ações educativas na implementação de uma sociedade que pratique o desenvolvimento sustentável.

Refletir sobre a importância de aplicar os conhecimentos obtidos em ações efetivas, de modo a promover, de fato, um compromisso com o desenvolvimento sustentável.

Saber que o planeta passou por diversas transformações ao longo de sua existência.

Compreender que os conhecimentos sobre o passado dependem de pistas e de evidências interpretadas por estudiosos, como paleontólogos e arqueólogos.

Perceber que o planeta nem sempre abrigou vida e que os primeiros seres vivos eram organismos muito simples.

Aprender sobre evolução, uma das teorias para o surgimento da diversidade da vida, baseada nas modificações sofridas pelos primeiros seres vivos, ao longo do tempo.

Reconhecer a importância dos fósseis para a compreensão das formas de vida ancestrais.

Compreender as bases das ideias que fundamentam a teoria da seleção natural de Darwin.

Entender que o conhecimento humano passa por aperfeiçoamentos, desenvolvendo-se ao longo do tempo.

Conhecer que o tempo geológico é dividido em intervalos menores (eras e períodos, por exemplo) para facilitar o estudo da história da Terra.

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Conteúdos

Objetivos de aprendizagem ■■

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8. Reprodução humana

A adolescência O sistema genital A fecundação A menstruação A gestação O desenvolvimento do bebê O parto Seção especial – Nós e nossos pais Rede de ideias – O que é acne?

Qual é a pegada? – O descarte das fraldas descartáveis

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Compreender que a adolescência é a fase da vida em que o corpo se transforma e se prepara para atingir a maturidade reprodutiva.

Identificar as principais estruturas dos sistemas genitais masculino e feminino.

Reconhecer o espermatozoide e o óvulo como as células reprodutoras masculina e feminina, respectivamente.

Conhecer os processos de fecundação e gestação.

Identificar a menstruação como um evento natural do organismo feminino, relacionada, principalmente, à ausência de gravidez em mulheres em idade fértil.

Conhecer as mudanças pelas quais passa o corpo da mulher durante a gestação, relacionadas à adaptação às necessidades do bebê.

Perceber que algumas características das pessoas são hereditárias, outras são influenciadas pelo ambiente, e outras, ainda, são uma mistura dos dois fatores.

Questionar as próprias inseguranças com relação à puberdade e ao início da adolescência, respeitando as diferenças de desenvolvimento e maturidade de cada indivíduo.

Conhecer as causas da acne, doença que afeta muitas pessoas, principalmente adolescentes.

Aprender que as fraldas descartáveis facilitaram a vida de pais e mães, porém contribuem para um problema ambiental grave decorrente do seu descarte no lixo comum.

Avaliar se há alternativas ambientalmente mais adequadas para o uso e descarte de fraldas descartáveis.

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Algumas estratégias que favorecem os objetivos desta coleção Nesta coleção, procuramos incluir propostas motivadoras que trabalhem os conteúdos conceituais, procedimentais e atitudinais. Em diversos momentos, tanto as etapas do método científico como as habilidades próprias da investigação anteriormente citadas oferecem oportunidades de trabalho em diferentes estratégias de aprendizagem (por exemplo, leituras, experimentos, confecção de modelos, pesquisas, entrevistas, elaboração de textos e exposições orais), contribuindo, desse modo, para o processo de alfabetização científica. O Manual do Professor orienta muitas vezes esse trabalho, além de oferecer sugestões que o professor poderá aplicar em sala de aula, conforme seu planejamento.

Salientamos que a aplicação de muitas dessas estratégias favorece o trabalho em grupo. Por meio dele, os alunos interagem, desenvolvem o senso de cooperação e vivenciam a construção do conhecimento característica do processo de investigação científica. O trabalho em grupo também propicia a vivência de conteúdos procedimentais e atitudinais, por exemplo: cooperação, divisão de tarefas, diálogo e respeito à opinião e ao trabalho dos colegas.

O registro também é outro aspecto fundamental na disciplina Ciências. Uma sugestão é que cada aluno tenha um caderno ou bloco de notas (um “Caderno de descobertas”) para escrever os resultados de suas atividades. É importante que as crianças desenvolvam, cada vez mais, o texto científico, aprimorando-o, aproximando-o do rigor e da clareza característicos desse gênero textual.

Uma variedade de estratégias pode ser usada pelo professor, de acordo com seus objetivos, com os interesses da classe e com os recursos da escola.

A seguir, apresentamos alguns caminhos possíveis.

1. A tividades práticas: experimentos6, demonstrações e construção de modelos Comentamos anteriormente sobre as principais etapas da investigação científica e as habilidades a ela atreladas – consideremos esses aspectos aqui, também.

Além do que já foi mencionado, lembremos que, em geral, as crianças gostam muito de investigar, usar o laboratório e lidar com materiais diferentes – essa já é uma vantagem da atividade prática: estimular e motivar. Outro ponto positivo da atividade prática é tornar o abstrato mais concreto para os alunos, uma vez que é mais fácil compreender aquilo que observamos, manipulamos e escutamos.

As aulas 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; 6 Usamos

o termo experimento no sentido didático e não com o rigor acadêmico, que abrange várias etapas.

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§§identificar um modelo como algo que nos ajuda a compreender a realidade; §§perceber que a pesquisa e a observação são meios de se obter dados; §§compreender que as hipóteses são respostas possíveis a uma determinada questão, e que para testar hipóteses existem procedimentos adequados; §§compreender que formular hipóteses, maneiras de testá-las e prever resultados constitui grande parte do trabalho dos cientistas; §§reconhecer a importância de registrar e comunicar resultados de maneira adequada e que, para isso, são usados textos, tabelas, fichas, desenhos, gráficos e outros organizadores.

2. Leitura de imagens A leitura das imagens (ilustrações, fotografias, reproduções de obras de arte, mapas, gráficos e infográficos) faz parte da compreensão de um conteúdo.

A leitura de imagens permite que os alunos desenvolvam habilidades de descrição, identificação e comparação, 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 ao 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 muitas vezes utilizados nas imagens dos livros didáticos e que precisam ser ensinados aos alunos. Para isso, recomendamos explicar para eles as particularidades de algumas imagens disponíveis na coleção. Ao longo dos comentários específicos das unidades, oferecemos outras propostas para o trabalho com imagens. §§Proporção. Explique que, nas páginas de um livro, nem sempre é possível respeitar a proporção entre os elementos (é o caso dos astros do Sistema Solar, por exemplo). É isso o que pretendemos explicitar com a informação “Elementos não representados em proporção de tamanho entre si”. Por exemplo: se houvesse um desenho de um elefante e uma formiga, não seria possível representá-los proporcionalmente: a formiga ficaria muito pequena ou o elefante ficaria muito grande. §§ Uso de cores artificiais. Mostre que a fotografia de um microrganismo foi colorida artificialmente (com o uso de substâncias corantes, por exemplo) para destacar melhor sua forma ou que cores diferentes das reais foram usadas nas figuras do corpo humano para que pudéssemos diferenciar melhor suas estruturas. §§Cortes e figuras do corpo humano. Faça que os alunos percebam que algumas estruturas do corpo humano são desenhadas em corte, o que permite serem vistas “por dentro”. Em outros casos, alguns órgãos não são desenhados para possibilitar a visualização de outros. §§Tamanho dos seres vivos. Em diversas fotografias, procuramos apresentar ícones com silhueta e barra de escala que visam informar sobre os tamanhos reais dos seres vivos, de modo que os alunos possam ter noção de tamanho e fazer comparações.

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§§Ampliação das imagens feitas ao microscópio. O número que aparece nas legendas de fotografias feitas com auxílio do microscópio mostra quantas vezes a imagem foi ampliada em relação ao tamanho original do item mostrado. Explique aos alunos que esses números geralmente são muito grandes porque o objeto/ser é muito pequeno; é preciso ampliar a imagem muitas vezes, com a ajuda do microscópio, até que possamos enxergá-lo.

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 ser 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 difi-

cilmente 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 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, D.; ANGOTTI, J. A.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de Ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez, 2002. p. 296-297.

(Coleção Docência em Formação).

3. Pesquisas Pesquisar permite descobrir ou ampliar o que sabemos sobre determinado assunto. É fundamental que os alunos associem a pesquisa como uma importante ferramenta de aprendizagem. Pesquisar proporciona ao aluno desenvolver as habilidades de localizar, selecionar e usar informações, produzindo conteúdo próprio e significativo para ele. Como cientistas fazem pesquisas o tempo todo, entendemos que esse tipo de atividade contribui para o desenvolvimento de habilidades de investigação científica e autonomia do aluno.

A pesquisa, para ser efetiva, deve ser ensinada na escola. Resumidamente, uma boa pesquisa pode ser guiada pelos seguintes passos: 1. D efinir 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.

2. P esquisar dados em fontes confiáveis e atuais (há mais comentários sobre a identificação de fontes confiáveis em outros pontos dos manuais da coleção). A troca de informações entre os alunos é desejável nesta etapa.

3. S eleção e registro das informações, quando se destacam, dos dados obtidos na pesquisa, aqueles relevantes para atingir o objetivo estabelecido.

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4. A presentar o resultado da pesquisa de modo organizado, em forma de texto, cartaz, palestra ou outros meios.

5. Avaliar se a pesquisa atendeu ao objetivo inicial.

Nas primeiras atividades de pesquisa (e sempre que considerar necessário), é desejável expor para os alunos os passos descritos anteriormente, de forma a familiarizá-los com o método. Também se pode questionar os alunos de modo que eles próprios estabeleçam quais devem ser os passos para uma boa pesquisa escolar. Por exemplo: a. Qual é o objetivo da nossa pesquisa? O que queremos saber? b. Q ue materiais usaremos para chegar ao nosso objetivo? Iremos à biblioteca ou acessaremos a internet? Que tipo de livros ou sites deveremos procurar? c. D epois de encontrar os materiais sobre o assunto, o que deveremos fazer?

Será preciso ler o material inteiro para encontrar o que desejamos? d. C omo deveremos apresentar o resultado da pesquisa? Para quem apresentaremos essas informações? e. A pós o término do trabalho, deveremos nos perguntar: nossa pesquisa atingiu o resultado desejado? Conseguimos descobrir o que queríamos?

4. Competência comunicativa: leitura, escrita e oralidade Trabalhar com o desenvolvimento da competência comunicativa auxilia o educando a tornar-se um leitor e produtor competente nas diferentes áreas do conhecimento. Nesta coleção, exploramos as oportunidades de aprimoramento da leitura, da escrita, da fala e da ampliação do vocabulário dos alunos, além de oferecermos textos adequados ao nível de compreensão deles, isto é, de acordo com sua faixa etária.

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 todas as disciplinas, pois cada uma delas é, em si, uma linguagem. Aprender Ciências envolve o conhecimento de um vocabulário específico, de uma estrutura de pensamento e de um modo de ver o mundo característicos dessa área. Ler e fazer ciência têm muito em comum: em ambas as atividades é preciso dispor de conhecimentos prévios, levantar hipóteses, determinar a relevância das informações, comparar, fazer pausas para avaliar a compreensão e detectar eventuais falhas etc.

Para saber mais O desenvolvimento da linguagem é parte do desenvolvimento da própria sociedade humana.

Saiba mais sobre isso em: CAVALLI-SFORZA, L.; CAVALLI‑SFORZA, F. “Quando surgiu a linguagem?”. In: ______. Quem somos? História da diversidade humana. (Trad. Laura Cardellini Barbosa de Oliveira.) São Paulo: Editora UNESP, 2002.

Material do MEC sobre Ensino Fundamental, implementação do Ensino Fundamental de nove anos e Alfabetização. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/index.php?option=com_conten t&view=article&id=12624%3Aensino-fundamental&Itemid=859>. Acesso em: mar. 2014.

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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 da especialidade deles. Por meio dela, os alunos podem trabalhar habilidades de comunicação oral e escrita, além de vivenciar situações em que devem exercitar o respeito ao próximo, a cordialidade, a capacidade de elaborar boas questões e de valorizar outras formas de aprender e informar-se. Na coleção, estimulamos o uso da entrevista como maneira de se informar.

Da mesma maneira que as demais estratégias, fazer uma entrevista também deve ser algo que o aluno aprende, portanto, deve ser um processo orientado pelo professor. É comum que alunos muito novos tenham dificuldade em fazer o registro das respostas do entrevistado; por isso, fique atento para auxiliá-los nessa tarefa e adequar o conteúdo e a quantidade de informações a ser registrada à faixa etária da classe.

Para que seja proveitosa, a entrevista deve ser orientada e planejada. A seguir, listamos algumas etapas que podem facilitar esse processo. §§Informar aos alunos o objetivo da entrevista e, se não houver uma pessoa pré-definida, indicar o perfil que o entrevistado deverá ter (por exemplo, quem poderá ser, que características/conhecimentos ele deverá ter). §§Oferecer aos alunos (principalmente aos mais novos) uma entrevista de revista, jornal ou site, nos moldes daquela que eles deverão fazer. Promover a leitura coletiva e pedir que a turma levante alguns aspectos relevantes, como o tipo de questão, os indicativos da fala do entrevistador e do entrevistado e o registro escrito das expressões das pessoas (por exemplo: sorriso, silêncio). §§Fazer uma pesquisa prévia sobre o entrevistado: 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 alunos. Selecionar as questões que deverão ser feitas ao entrevistado, evitando as muito distantes do objetivo inicial e as que possam gerar respostas semelhantes. Organizar a dinâmica da entrevista: quem fará as perguntas, em que ordem as perguntas serão feitas, quem registrará as respostas, como será feito esse registro etc. Estruturar a dinâmica por escrito. §§Combinar com os alunos como será a entrevista: ao vivo, por telefone ou por e-mail. Instruir os alunos a perguntar ao entrevistado quais dias e horários são bons para a realização da entrevista, informando-lhe também quanto tempo, aproximadamente, ela deverá durar. Destacar a importância de se respeitar o entrevistado, especialmente no momento em que ele estiver falando e, ao final, agradecer pelas informações fornecidas. §§Em classe, organizar o material obtido de acordo com a proposta inicial. §§Promover uma conversa coletiva com a classe para que os alunos avaliem o resultado do trabalho e verificar se os objetivos foram alcançados.

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6. Visitas a espaços culturais É importante que o professor seja um agente disseminador dos espaços culturais de sua região. Conheça-os com seus alunos e aproveite seus recursos. Os alunos devem ser ensinados a valorizar espaços fora da escola que favoreçam a pesquisa e a aprendizagem. Além de museus e centros de pesquisa, há observatórios astronômicos, universidades, zoológicos, jardins botânicos, bibliotecas e centros de ciência, por exemplo.

Para conhecer os museus de seu interesse, consulte o Guia dos Museus Brasileiros, elaborado pelo Instituto Brasileiro de Museus (Ibram/Ministério da Cultura) e disponível em <www.museus.gov.br/guia-dos-museus-brasileiros> (acesso em: abr. 2014). O guia traz dados como ano de criação, endereço, horário de funcionamento, tipologia de acervo, acessibilidade, infraestrutura para recebimento de turistas estrangeiros e natureza administrativa de mais de 3 mil museus já mapeados pelo Ibram em território nacional. O material está dividido por região, para facilitar o acesso.

7. Projetos e feiras de Ciências Projetos caracterizam-se por unidades de trabalho relativamente amplas, com um objetivo próprio. Os projetos geralmente são produzidos em grupo, sendo que os alunos partem de um problema em busca de sua solução. Os resultados dos projetos (em geral, demonstrações de experimentos, procedimentos, modelos, inovações tecnológicas ou resultados de pesquisas) podem ser apresentados nas tradicionais feiras de Ciências.

Em linhas gerais, os projetos devem ser orientados segundo alguns passos: §§Definição do tema: considerar um tema de importância particular para a turma ou comunidade. Ele pode ser trabalhado de forma interdisciplinar, isto é, envolvendo as demais áreas do conhecimento. §§Escolha do problema: momento de transformar o tema em uma questão que estimule a busca de informações e soluções. §§Conteúdos e atividades necessárias para o tratamento do problema: momento de elaborar com a classe as formas de conduzir a investigação – quais atividades serão realizadas, quem deverá realizá-las, quais materiais serão necessários, como os dados serão organizados e que público será alvo do projeto. §§Intenções educativas ou objetivos: definição e apresentação dos objetivos da investigação para os alunos. §§Fechamento: é feito por meio da organização e interpretação dos dados que respondem ao problema inicial e da definição de como esses dados serão apresentados ao público a que se destinam. Aqui se enquadram a elaboração de folhetos, jornais, cartazes, encenações, maquetes, demonstrações ou exposições em feiras de Ciências. §§Avaliação: pode-se avaliar a colaboração dos alunos no grupo, o resultado final, as dificuldades ao longo do percurso, a recepção do público-alvo, entre outros aspectos. Também é interessante promover a autoavaliação dos participantes sobre suas contribuições durante a execução do projeto em grupo.

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Acreditamos que as propostas de projeto devem ser uma decisão coletiva e fundamentada pelos critérios do professor, levando em consideração a realidade da escola e da comunidade, o tempo disponível, o público-alvo, o interesse da classe e a integração com as demais disciplinas. Ressaltamos que a coleção oferece vários temas e ideias que podem incitar a montagem de projetos e exposições em feiras de Ciências.

Para saber mais Programa Nacional de apoio às feiras de Ciências. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/ index.php?option=com_content&view=article&id=13168%3Afeira-nacional-de-ciencias-fenaceb&catid=195%3Aseb-educacao-basica&Itemid=1035>. Acesso em: abr. 2014.

Por que integrar as aulas com recursos da informática?

Sabemos que o livro didático é apenas uma das ferramentas de que o professor e o aluno dispõem para o aprendizado. É preciso que o professor disponha de um conjunto de ferramentas, cada uma para um determinado objetivo, de forma que uma possa complementar a outra.

Nos dias de hoje, a tecnologia está fortemente presente na vida das pessoas. Muitas crianças já nascem “plugadas”, acostumadas desde cedo a lidar com computadores, controles, botões etc. Elas são nativas nesse mundo digital, enquanto nós, adultos, somos meros imigrantes. É muito natural, para elas, que computadores e internet sejam indissociáveis do processo de aprender.

Vemos nas novas mídias muitas vantagens: elas são atrativas e contribuem para aguçar a curiosidade das crianças. Além disso, a internet é fonte inesgotável de troca: nela, somos tanto consumidores quanto produtores de conhecimento e informação. Com isso, o professor assume cada vez mais o papel de problematizador, passando a desafiar os alunos a encontrar as informações, distinguir informações confiáveis e atualizadas daquelas que não podem ser utilizadas, disponibilizá-las na mídia, entre outras “novas” habilidades que o mundo digital nos apresenta.

Estamos de acordo com Regina Célia C. Haydt quando diz que:

[...] podemos concluir que a preocupação da escola não deve ser apenas com a aprendizagem da Informática. Sua tônica deve recair principalmente sobre a aprendizagem pela Informática. Pois é pelo uso do computador que o educando experimenta e verifica as formas de pensamento, num contexto de resolução de problemas e de comunicação, bem como desenvolve processos que ele pode transpor para outras disciplinas.

O aluno deve ter a possibilidade de manipular o computador como um suporte para as suas descobertas.

HAYDT, R. C. C. Curso de Didática Geral. 8. ed. São Paulo: Ática, 2006. p. 280.

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Há diversas formas de trabalhar com esses recursos e a própria rede mundial de computadores nos dá dicas. Ensinar aos alunos que, nos dias de hoje, saber como obter e selecionar informações tem cada vez mais valor. Uma pessoa pode deter uma quantidade limitada de conhecimento; porém, se ela aprende como e onde buscar esse conhecimento, não há limites para o que pode conseguir. A rede também é democrática: os usuários são, ao mesmo tempo, consumidores e produtores de conhecimento. Veja o caso da Wikipédia, em que o produto final é construído coletivamente pelos usuários. Nela, segundo Pedro Demo, “se pode aprender como fazer texto científico de qualidade, discutir produtivamente on-line, preferir a autoridade do argumento ao argumento da autoridade, participar do ambiente científico sem pruridos acadêmicos.7” Estimular os alunos a não apenas buscar, mas construir conhecimento com o auxílio dos recursos digitais: criar um blog, uma página de fotografias dos procedimentos experimentais da turma, um grupo de discussão, o site da classe com slides de explicações sobre conceitos aprendidos, a escrita coletiva de um livro digital, tabelas e gráficos para ilustrar conceitos, entre outros. No Portal do Professor do MEC, há muitas ideias e sugestões; ver, por exemplo, as sugestões disponíveis nos links abaixo: §§http://portaldoprofessor.mec.gov.br/links.html §§http://portaldoprofessor.mec.gov.br/interacao.html §§http://portaldoprofessor.mec.gov.br/linksCursosMateriais.html?categoria=88 Acessos em: abr. 2014.

Para saber mais Guia do uso responsável da internet para crianças. Disponível em: <www.internetresponsavel. com.br/criancas/guia>. Acesso em: abr. 2014.

SANCHO, J. M.; HERNÁNDEZ, F. Tecnologias para transformar a educação. Porto Alegre: Artmed, 2006.

Infelizmente, é fato que há ainda um grande número de pessoas excluí­das dessa realidade digital. Muitos professores não têm acesso a computadores, enquanto seus alunos navegam na rede e ouvem música em seus tocadores digitais; o contrário também é verdadeiro. Faz-se realmente necessário que as escolas disponham de uma estrutura básica para o trabalho com as novas mídias.

7 DEMO,

P. Educação e alfabetização científica. Campinas: Papirus, 2010.

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Orientações para desenvolvimento de conceitos e conteúdos – 5o ano Ao último ano do Ensino Fundamental ficaram reservados os temas que apresentam um pouco mais de complexidade, que requerem do aluno um nível maior de abstração e capacidade de inter-relacionar conteúdos, embora ainda de forma inicial.

O controle do corpo, feito pelo sistema nervoso, acontece ao nível celular e, no entanto, é claramente perceptível por seus efeitos: basta um milésimo de segundo para que o cérebro ordene um movimento do corpo. Essa função de controle, que perpassa todo o organismo, é oportuna para que os alunos façam uma síntese da organização do corpo, compreendendo que todas as partes estão ligadas e são afetadas umas pelas outras.

Alguns conteúdos da Física e da Química também são bastante abstratos, por se darem em escalas muito grandes ou muito pequenas, ou ainda por serem mesmo invisíveis (como “ver” a força gravitacional?). Por isso, o aproveitamento é maior quando os alunos já trazem certa bagagem conceitual. Começar a compreender as interações entre forças e movimentos, os efeitos da eletricidade ou os elementos que formam o Universo faz parte dos objetivos do ano.

Ainda no campo das ideias complexas, a evolução da vida é um tema não muito usual de ser trabalhado nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental. Consideramos fundamental que os alunos tenham oportunidade de conhecer as principais ideias evolucionistas, embora não tenham ainda conhecimentos sobre hereditariedade. Isso não invalida nem impede a apreensão dos temas centrais da teoria da evolução e ainda reforça, com um exemplo significativo, a ideia de transformação que já vinha sido trabalhada em todos os anos anteriores do ensino.

A reprodução humana é fascinante, seja por seus aspectos físicos, seja pela relevância social das relações sexuais e afetivas. Explorar o conteúdo com os alunos é descobrir que o tema é parte de seu rol de questionamentos, fato mais que justificável para tratar dele. A formação de uma nova vida e as particularidades que nos tornam humanos abrem as portas para o estudo de Ciências dos demais anos escolares.

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Unidade 1

Os sentidos e o sistema nervoso

páginas 8 a 27

Embora os sistemas do corpo humano sejam apresentados separadamente para facilitar o estudo, esperamos que os alunos se tornem capazes de compreender o organismo como um todo, no qual cada estrutura afeta o funcionamento de outras estruturas. Dessa forma, sempre que possível, reforçar a ideia de que os sistemas agem em conjunto para o perfeito funcionamento do todo.

Nesse momento, apresentamos as capacidades do corpo humano de perceber o ambiente (por meio dos sentidos) e de transmitir informações do corpo via sistema nervoso. O enfoque desse tema, além de apresentar as estruturas anatômicas, é mostrar a importância dessas funções para a nossa sobrevivência e manutenção da saúde.

As funções dos seres vivos apresentam valor adaptativo e é esse o enfoque que gostaríamos de desenvolver no estudo do corpo humano. Para iniciar uma conversa sobre os sentidos, pedir aos alunos que imaginem a vida dos primeiros seres humanos do planeta, que caçavam e coletavam vegetais para comer, se abrigavam em cavernas e tinham de lutar contra predadores. Que importância tinham os sentidos para os seres humanos dessa época? Como eles os utilizavam? O que poderia acontecer a um homem desses se não pudesse ver, ouvir ou andar?

Explicar aos alunos que, na ausência de um ou mais sentidos, as pessoas portadoras de deficiência física desenvolvem outros sentidos de maneira bastante apurada. Os portadores de deficiência visual, por exemplo, podem perceber objetos por meio do tato, ou identificar uma pessoa por sua voz, de maneira mais eficiente que uma pessoa com visão normal. Se houver algum aluno portador de deficiência na classe, ele pode contar aos demais sobre suas habilidades (caso se sinta à vontade para isso). Nesse caso, orientar os demais alunos para que mantenham uma postura de respeito, evitando situações constrangedoras ou discriminatórias.

Novamente, salientamos a intenção de enfocar o estudo dos sentidos em sua relação com a sobrevivência dos seres vivos. Pesquisar em livros, revistas e na internet sobre animais e suas estratégias para obter alimento, caçar e fugir dos predadores. Fazer com que os alunos percebam a importância dos sentidos nessas situações e que alguns animais possuem alguns sentidos muito mais apurados que o ser humano.

Promover brincadeiras com os alunos, como pega-pega, esconde-esconde, amarelinha, dança etc. Escolher alguns alunos para brincar de olhos vendados ou com fones de ouvido, de modo que fiquem privados de um dos sentidos.

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Perguntar a eles como se sentiram e como driblaram a falta de um dos sentidos. Atenção: fazer essa atividade apenas em lugar aberto, livre de obstáculos, a fim de evitar acidentes.

Interdisciplinaridade com a área de Língua Portuguesa.

Conversar com os alunos sobre o significado das palavras sentido, sensibilidade e sensação. Eles podem buscar no dicionário, fazer desenhos, produzir textos e esquemas, trabalhando com as diversas interpretações que podem ser dadas a elas. A seguir, apresentamos a definição desses termos no contexto do estudo do sistema nervoso e dos sentidos; é interessante contrastar as definições construídas pelos alunos com estas: §§sensibilidade: percepção consciente ou inconsciente das condições do ambiente ou do próprio organismo e de suas modificações; §§sensação: impressão causada por um estímulo do ambiente (por exemplo, o som de uma música); §§sentido: capacidade de perceber uma sensação específica.

Nesta obra, os alunos estudam com mais detalhes os chamados sentidos especiais: audição, visão, gustação, olfato e equilíbrio. Há também os sentidos somáticos, que incluem as sensações táteis (toque, pressão e vibração), sensações térmicas (calor e frio), sensações de dor e sensações proprioceptivas (sentido da posição dos músculos e das articulações, dos movimentos e da posição dos membros e da cabeça), além dos sentidos viscerais (condições internas dos líquidos corporais e dos órgãos).

Os alunos mais novos, em geral, têm a visão do corpo humano por partes: os olhos servem para ver; as orelhas, para ouvir; a “barriga”, para digerir os alimentos etc. Como dito antes, pretendemos desenvolver uma visão mais integrada, por isso apresentando os sentidos e sua interpretação no sistema nervoso. Pode ser que os alunos tenham dificuldade de compreender que a percepção das sensações não se dá nem nos olhos nem no nariz, mas no cérebro. Explicar a eles que uma pessoa pode perder um ou mais sentidos ao sofrer lesões em regiões específicas do cérebro, responsáveis por coordenar as sensações, mesmo que o órgão do sentido correspondente continue intacto.

O que aprendemos a conhecer como os órgãos dos sentidos são órgãos sensoriais complexos, que contêm os chamados receptores sensoriais. São esses receptores – células (geralmente nervosas) ou partes de células (dendritos) – as estruturas capazes de detectar estímulos e convertê-los em impulsos nervosos, que por sua vez serão conduzidos para o encéfalo. Dessa forma, pretendemos mostrar a rede de recepção de informações que há no corpo inteiro, além dos principais (e tradicionalmente estudados): olhos, orelhas, nariz, boca e pele.

A tabela a seguir traz mais informações sobre receptores sensoriais que podem ser úteis nas conversas em sala de aula.

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Classificação dos receptores sensoriais Função

Descrição ■■

Mecanorreceptores Termorreceptores Nociceptores Fotorreceptores Quimiorreceptores Osmorreceptores

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Detectam a pressão mecânica; fornecem sensações de tato, pressão, vibração, propriocepção, audição e equilíbrio; também monitoram a distensão dos vasos sanguíneos e dos órgãos internos.

Detectam variações na temperatura.

Receptores de dor que respondem a estímulos resultantes de dano físico ou químico ao tecido.

Detectam a luz que alcança a retina do bulbo do olho.

Detectam substâncias químicas na boca (gosto), no nariz (cheiro) e nos líquidos corporais.

Sentem a pressão osmótica dos líquidos corporais.

TORTORA, G. J.; GRABOWSKI, S. R. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 6. ed.

Porto Alegre: Artmed, 2006. p. 291.

Trabalhar os sentidos humanos possibilita a execução de diversas atividades práticas interessantes. Nesta unidade, apresentamos algumas sugestões, mas é possível complementá-las de acordo com o interesse dos alunos e o tempo disponível. Por exemplo, para testar o tato: segure dois palitos de dente bem juntos, lado a lado. Pedir a um aluno que feche os olhos; pressione levemente as duas pontas dos palitos em diferentes lugares da pele dele: nas costas, no ombro, no braço, na palma da mão, na ponta dos dedos, nos lábios. A cada parte do corpo testada, perguntar ao aluno quantas pontas ele sente; embora sejam sempre as duas pontas, em alguns lugares ele sentirá apenas uma. Isso acontece porque em certas partes do corpo (dedos e lábios, por exemplo) há um número muito maior de receptores táteis do que em outras; nelas, temos grande sensibilidade e sentimos as duas pontas dos palitos. Nas regiões com menos receptores táteis, a sensibilidade diminui e temos a impressão de haver apenas uma ponta de palito. Nessa atividade, é importante que apenas você manipule os palitos nos testes com os alunos, evitando que eles machuquem uns aos outros.

Para perceber a relação entre o gosto e o cheiro (resultando no sabor dos alimentos), utilizar essências alimentícias variadas (menta, baunilha, morango etc.), vendidas em lojas de produtos para festa. Pedir a cada aluno que tape o nariz e respire somente pela boca. Pingar uma gota de essência na língua de cada um e em seguida pedir que diga qual é o gosto, espalhando bem a essência na boca. Provavelmente os alunos não sentirão o sabor. Pedir a eles que voltem a respirar pelo nariz; imediatamente será possível perceber o sabor da essência. Depois da atividade, pedir aos alunos que elaborem, coletivamente, uma conclusão para a pergunta a seguir, relacionando-a com a atividade que fizeram: Qual é o papel do olfato e da gustação para percebermos o sabor dos alimentos?

Para que os alunos percebam o sentido do equilíbrio com uma atividade simples, pedir a eles que fiquem em pé e girem o corpo várias vezes, como

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se fosse um pião, por cerca de 1 minuto. Em seguida, solicitar que tentem (com muito cuidado) pegar um objeto próximo ou sentar em uma cadeira. Provavelmente eles sentirão tontura e falta de equilíbrio. Isso acontece porque, quando giramos sobre um eixo, o material líquido que há no interior da orelha também gira. Quando paramos, esse líquido continua a girar por algum tempo e perdemos momentaneamente o sentido do equilíbrio.

Outra maneira interessante de introduzir o assunto é promover um passeio pela escola ou por ruas próximas a ela. Organizar a classe em grupos: cada grupo deve identificar as dificuldades que encontraria um portador de deficiência física que se utilizasse de cadeira de rodas, um portador de deficiência auditiva ou um portador de deficiência visual, por exemplo. Depois, pedir aos grupos para elaborar um relatório de melhorias que poderiam ser feitas para adaptar a escola (ou as ruas próximas a ela) de modo a facilitar o acesso dessas pessoas.

Saúde do sistema nervoso e dos órgãos dos sentidos O estudo dos temas da unidade também pode ser iniciado por meio de uma conversa sobre a saúde do sistema nervoso. Para tanto, propomos a exibição para a classe da animação Geri’s game (O Jogo de Geri, disponível em <www.youtube.com/watch?v=9IYRC7g2ICg>, acesso em: abr. 2014).

Explorar as cenas com os alunos. Ressaltar que a personagem joga contra ela mesma uma emocionante partida de xadrez. Comentar que o xadrez é um jogo de tabuleiro que envolve estratégia e tática, no qual os jogadores não contam com a sorte, mas com o raciocínio. Por isso, jogar xadrez é um ótimo exercício para o cérebro. Jogar xadrez, bem como outras atividades que estimulam áreas do sistema nervoso central, colabora para o aumento das conexões entre os neurônios. É importante ressaltar que o sistema nervoso e os órgãos dos sentidos precisam de cuidados para manter a saúde. O “exercício mental” ajuda a prevenir a doença de Alzheimer e outros males que afetam o sistema nervoso. Jogos, palavras-cruzadas, tocar instrumentos musicais e leitura são ótimos exercícios mentais. Nesse sentido, vale a pena explorar a seção Rede de ideias (nas páginas 26 e 27). Essa seção permite uma discussão sobre as mudanças na maneira de ler e escrever após a invenção dos tablets e outros dispositivos digitais. Alguns cientistas sugerem que esse novo hábito modificará as conexões neurais e a forma de aprender. Ainda não se sabe quais serão os benefícios e os malefícios que a modernidade trará para o desenvol-

PARA SABER MAIS PETRY, A. A revolução do pós-papel. Veja. Ano 45, n. 51, 19 dez. 2012.

vimento do sistema nervoso. O artigo sugerido ao lado traz mais informações sobre essa discussão e pode ajudá-lo nas conversas em sala de aula.

Uma boa forma de conhecer a opinião das pessoas sobre esse assunto é realizar uma entrevista, como a solicitada na página 27 (atividade 3) da seção Rede de ideias. É possível que os dados obtidos pela classe revelem

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que muitas pessoas ainda preferem o livro impresso, mesmo com os avanços tecnológicos. O gosto pela leitura em papel pode ser mais comum nas pessoas com mais idade, devido ao maior contato delas com o livro impresso. É importante que os alunos percebam que estão vivendo uma época de transição, na qual a leitura com recursos tecnológicos tende a superar os modelos antigos de leitura, e que isso tem impacto na forma de aprendizagem e no desenvolvimento das conexões nervosas.

Em relação à saúde dos órgãos dos sentidos, a unidade aborda o tema dos prejuízos, para a audição, da exposição acentuada ao barulho. Muitas crianças utilizam aparelhos portáteis com fones de ouvido, em volume alto, por longos períodos. A exposição prolongada a esse ruído danifica a audição, muitas vezes de forma irreversível. Esse é um assunto interessante para desenvolver projetos na escola, principalmente aqueles que visam à divulgação do conhecimento para a comunidade (familiares e amigos), em feiras de Ciências, por exemplo. A seguir, alguns exemplos do que pode ser planejado e executado: §§convidar um médico para palestrar sobre cuidados com a audição: os alunos podem planejar a entrevista ou os tópicos da palestra; §§produzir material educativo para ser distribuído a familiares e amigos dos alunos; §§promover a verificação dos níveis de ruído dos eletrônicos utilizados pelos alunos (tocadores de música digital, celulares, jogos eletrônicos), pois, geralmente, essa informação consta do manual de instruções dos aparelhos e, a partir daí, concluir se há perigo para a audição.

Esse e os demais trabalhos podem ser divulgados na internet por meio de um blog. Aproveitar o início do ano para construir ou atualizar o blog da classe. Muitos sites oferecem o serviço gratuitamente (Wordpress, Blogger, Terra, Blogspot, Uol, entre outros). Por meio do blog, os alunos poderão divulgar resultados de atividades, experimentos, feiras de Ciências, textos próprios, campanhas, entre outras propostas. Também podem compartilhar informações com outras classes ou com pessoas de fora da comunidade escolar.

Ao falar sobre a visão, é preciso explicar para os alunos que ela é um dos sentidos mais complexos do corpo humano, ocupando uma grande área do córtex cerebral. Para começar a tratar do sentido da visão, sugerimos explorar a saúde dos olhos, conversando com os alunos sobre alguns cuidados que devemos ter: §§se houver dificuldade de enxergar o que está escrito na lousa, necessidade de apertar os olhos para ler ou dor de cabeça durante a leitura, é importante comunicar o fato a um adulto responsável e consultar um oftalmologista, verificando assim algum problema de visão e a necessidade do uso de lentes corretivas;

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§§nunca devemos olhar diretamente para o Sol, pois a luz forte provoca danos à retina; §§se os olhos arderem, coçarem ou ficarem secos, consultar um médico para que seja prescrito um colírio apropriado; §§não devemos coçar ou colocar o dedo diretamente nos olhos, pois isso pode provocar uma infecção.

Comentar que há muitas formas de “enxergar” sem usar a visão. Perguntar aos alunos que formas são essas e ouvir suas ideias; algumas que podem surgir são: ouvimos um miado e logo visualizamos um gato por perto; passamos as mãos por um objeto e podemos “ver” em nossa mente algumas de suas características, ou até mesmo descobrir do que se trata. Balançamos uma lata fechada com as mãos para saber se há biscoitos dentro dela, sem precisar abri-la.

A seção Gente que faz! (páginas 18 e 19) traz uma atividade que permite que os alunos compreendam um pouco mais como “é possível enxergar sem usar a visão”. Essa atividade pode ser ampliada para que os alunos verifiquem a importância de analisar os dados com cuidado, quantificando-os. Perguntar a eles se acham que, se fizermos o teste da caixa com apenas uma pessoa, e ela acertar a disposição das tiras de cartolina no seu interior, isso já nos garante responder à questão proposta com a mais absoluta certeza. Provavelmente os alunos dirão que não, porque uma pessoa apenas não é suficiente para dar essa resposta. Perguntar então: Se usarmos uma amostra de 10 pessoas no teste, e todas acertarem, o que podemos concluir? Se os alunos disserem que é possível concluir com certeza que sim, que é possível adivinhar a disposição das tiras de cartolina dentro da caixa sem usar a visão, corrigi-los: Não podemos ter certeza, porque talvez essas 10 pessoas escolhidas sejam especialmente sensíveis, mas a probabilidade de que a resposta seja positiva aumenta em relação ao teste feito com apenas uma pessoa. Questionar os alunos novamente, agora dizendo que o teste foi feito com 50 pessoas, das quais 5 erraram e 45 acertaram a disposição das tiras na caixa. O que podemos concluir? Agora foi possível se aproximar mais de uma resposta que pode ser extrapolada para as pessoas em geral? E se testarmos com 100 pessoas?

A conclusão a que se deseja chegar com essas perguntas é: Quanto maior a amostra testada, mais aumentamos a chance de dizer que uma hipótese é verdadeira ou falsa. Só poderíamos ter certeza absoluta de um teste se a amostra usada for igual à população total, o que dificilmente aconteceria nesse caso. Essas questões podem levar os alunos a compreenderem que a probabilidade de obter uma resposta próxima da realidade, em um sistema de amostragem, é tanto maior quanto maior a amostra usada.

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Ligação dos órgãos dos sentidos com o sistema nervoso Após apresentar os órgãos dos sentidos e as diversas sensações que eles nos transmitem, perguntar aos alunos onde essas sensações são captadas, interpretadas e sentidas. Perguntar, ainda, como elas chegam até o cérebro. Os alunos terão de construir o caminho dos impulsos nervosos: dos receptores, passando pelos nervos até o sistema nervoso central.

Simplificar um tema tão complexo como a transmissão de impulsos nervosos, que envolve conhecimentos de bioquímica distantes dos conteúdos desta faixa etária, não é uma tarefa fácil. Buscamos, aqui, focar o estudo no conceito central: Compreender que os estímulos são passados dos receptores sensoriais aos neurônios, até chegar ao encéfalo ou à medula. Esperamos, com isso, que a ideia principal seja compreendida e posteriormente construída e aprimorada em estudos mais detalhados, nos anos mais avançados.

Explicar que o corpo humano é repleto de nervos, que se ramificam por todas as regiões. Muitos deles são tão finos que não são representados nas figuras que ilustram o sistema nervoso.

Drogas e sistema nervoso Explicar também que diversas substâncias químicas (drogas, álcool, medicamentos) são capazes de alterar a condução dos impulsos nervosos ou se ligar aos neurônios, provocando sensações variadas. Essas substâncias podem fazer com que os reflexos se tornem mais lentos, ou que a pessoa fique mais agressiva, por exemplo.

Comentar que a Lei Seca visa reduzir o número de acidentes de trânsito causados por motoristas embriagados. Perguntar aos alunos quais sentidos e movimentos são utilizados pelo motorista, ao guiar. Por que é importante ter reflexos rápidos? Se uma pessoa alcoolizada realizasse a atividade da régua (sugerida na página 21), o que aconteceria? Espera-se que os alunos percebam que uma pessoa alcoolizada tem “reflexos retardados”, ou seja, ela demora mais tempo para responder a estímulos do ambiente. Por isso, é proibido beber e dirigir. Quando alcoolizada, uma pessoa pode demorar a pisar no freio do carro ao ver um obstáculo, por exemplo.

O álcool afeta o sistema nervoso e prejudica aspectos sociais e econômicos de muitas famílias.

Se julgar oportuno conversar mais sobre o uso de álcool e outras drogas com os alunos, o texto a seguir pode ajudá-lo com mais informações.

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Os hábitos começam cedo Não é só na escola que as crianças aprendem. A rua, os amigos, a televisão, o cinema também são grandes professores. Há ainda as novas fontes de informação a que elas têm acesso, antes mesmo dos pais: vídeo, cds, revistas, internet, e-mails, sites de bate-papo. E isso tudo pode ser uma grande porta de acesso ao vício. Mesmo não promovendo as drogas diretamente, essas informações podem passar a impressão de que usá-las é normal e até esperado em determinada idade. E é chocante a facilidade (e o preço!) para obter a droga.

A idade média com que as crianças começam a fumar cigarro é 12 anos. Experimentam álcool aos 13. E fumam o primeiro cigarro de maconha aos 14. E muitos jovens que usam drogas começaram antes dos 10 anos. [...]

Como falar sobre drogas com crianças de 9 a 11 anos Sua posição deve continuar firme. Nessa idade, as crianças podem participar de conversas mais complexas sobre drogas.

Você pode aproveitar a curiosidade da criança sobre eventos traumáticos (um acidente de carro, por exemplo) para discutir sobre os efeitos das drogas nas pessoas. Crianças dessa idade adoram aprender com base em fatos, especialmente os estranhos, e querem saber como as coisas funcionam.

Explique que qualquer coisa em excesso – seja xarope para tosse, seja aspirina – pode ser perigosa.

Ter amigos e ser aceito em um grupo é muito importante nessa fase.

Quando a criança entra no Ensino Fundamental, ela deixa seu ambiente mais restrito e seguro para juntar-se a uma turma maior e desconhecida de pré-adolescentes.

As crianças mais velhas podem oferecer [...] álcool, cigarro ou drogas [às mais novas]. É extremamente importante que a posição antidrogas delas esteja bem fortalecida antes de [...] começarem a frequentar escolas de Ensino Fundamental.

Crescendo sem drogas: um guia de prevenção para pais e educadores. Associação Parceria Contra as Drogas, Imprensa Oficial do Estado.

Sabemos que, mesmo que a escola desempenhe seu papel, a família tem importância vital na instrução das crianças sobre assuntos que envolvem a moral – como a tolerância, o preconceito, a sexualidade – e o respeito às leis – como o uso de drogas. Muitos pais, por vergonha ou medo, não conversam com os filhos sobre temas importantes, e assim uma tarefa escolar pode representar uma oportunidade preciosa para que eles entrem no assunto com seus filhos. Então, é válido estimular cada aluno a conversar com os pais ou responsáveis sobre álcool e outras drogas, sexualidade ou qualquer outro assunto que tenha dúvidas.

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Valorizando a apresentação de trabalhos em slides Sugerir aos alunos a montagem de apresentações com slides (que podem ser produzidas em PowerPoint) sobre os temas vistos nesta unidade. A criação e a exibição de apresentações com o objetivo de informar sobre um determinado tema é um exercício que será constantemente exigido dos alunos, seja nos anos posteriores de ensino ou no mercado de trabalho. Nessas apresentações, podem ser usados imagens, sons, textos e vídeos, animados de diferentes maneiras, e exibidos tanto na tela do computador quanto com o auxílio de um projetor, em um telão próprio para esse fim. É importante que o trabalho seja de autoria dos alunos, de modo que eles possam exercitar principalmente a habilidade de síntese (fazendo um resumo dos temas, selecionando os tópicos centrais), além da criatividade, da pesquisa (de imagens, textos etc.). Dar a eles alguns critérios, por exemplo, limite o número de slides, o tamanho do texto que cada slide deve conter, o tamanho das imagens para que fiquem bem visíveis no momento da apresentação etc.

Se julgar necessário, solicitar ao professor de Informática que auxilie os alunos a montar e animar a apresentação. Valorizar e avaliar o trabalho em grupo e o seu resultado, bem como a exposição oral de cada aluno no momento da apresentação.

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Unidade 2

A organização do corpo humano

páginas 28 a 49

Uma das maneiras de estudar a organização do corpo humano é conversar com os alunos sobre o que eles acham que se modifica no corpo de um músico quando ele está se apresentando em um show de rock, em comparação aos momentos em que o artista está relaxado. Algumas mudanças acontecem, como o aquecimento do corpo e a produção de suor, a aceleração dos movimentos do coração e dos movimentos respiratórios, a sensação de euforia e alegria pela apresentação, por exemplo.

Perguntar aos alunos: O que faz o corpo reagir dessa forma? Por que sua­ mos quando estamos nos movimentando muito? O que faz o coração bater mais rápido e a respiração acelerar?

Todas essas mudanças são resultado do trabalho do corpo para manter o equilíbrio interno: a temperatura precisa ficar em uma faixa relativamente constante e o suprimento de oxigênio precisa ser adequado em qualquer condição. Essa regulação de um estado de equilíbrio dinâmico é chamada homeostase; o organismo humano trabalha incessantemente para mantê-la. É importante que os alunos compreendam que, para manter o equilíbrio do corpo, todas as suas partes precisam funcionar de forma harmoniosa. Os alimentos que comemos, a quantidade de atividade física que praticamos, o ar que respiramos e até nossos pensamentos podem interferir no equilíbrio do corpo e na saúde.

Enfatizando a integração dos sistemas do corpo humano Como dito anteriormente, os sistemas do corpo humano são estudados separadamente para facilitar a compreensão das funções de cada parte. Explicar aos alunos que, assim como a escrita da Língua Portuguesa é organizada em letras, palavras, orações e parágrafos, os profissionais da área de Ciências também organizam as estruturas do corpo humano (assim como organizam os seres vivos em grupos, ou os astros do céu em categorias). Essa organização nos ajuda a compreender o funcionamento do organismo parte a parte, e também como um todo.

Para saber mais Invenções de Leonardo da Vinci. Disponível em: <www.terra. com.br/noticias/educacao/ infograficos/vc-sabia-davinci>.

Acesso em: jun. 2014.

Nesse momento, vale a pena comentar que Leonardo da Vinci foi um dos cientistas que se dedicaram a compreender como o corpo funciona. Além de pintor, esse artista italiano contribuiu para a medicina com seus desenhos detalhados sobre a anatomia humana. A questão 2 da página 31 sugere aos alunos que conheçam um pouco mais sobre Leonardo da Vinci; se preciso, ajudá-los na busca por informações. É essencial que os alunos tenham em mente que as partes funcionam de maneira integrada. Esta unidade pretende mostrar uma visão mais geral

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e integrada do funcionamento do corpo humano e de sua organização. Dessa maneira, os conhecimentos sobre a saúde e o bem-estar do organismo adquirem mais significado.

Com base nas imagens desta unidade, os alunos podem confeccionar em massinha modelos dos órgãos e sistemas escolhidos. Organizar o trabalho em grupo e ajudar os alunos a atentar à proporção de cada órgão, observando uma figura esquemática (como o sistema sistema urinário feminino da página 36) como orientação durante a modelagem.

Bem-estar O bem-estar é algo muito comentado atualmente: comer bem, fazer exercícios físicos e relaxar são atividades recomendadas e das quais muito se escuta na mídia. Para integrar o tema dos níveis de organização do organismo (no nível da célula) com a saúde e o bem-estar, leia para os alunos o texto a seguir, antes de iniciar o estudo.

Por que é tão importante comer muitas frutas e hortaliças? Por que seus pais não teriam deixado você comer sobremesa, se não as ingerisse? [Um] bom motivo para se comer muitas frutas e hortaliças é que esses alimentos contêm compostos importantes, conhecidos como fitoquímicos, que ajudam a manter as células sadias. Algumas substâncias fitoquímicas bloqueiam os produtos químicos que podem causar dano às células. Outras reforçam, em

seu corpo, a produção de enzimas que tornam inofensivas as substâncias potencialmente causadoras de câncer. Em conjunto, as ações das substâncias fitoquímicas estimulam a função celular saudável e previnem os tipos de dano celular associados ao câncer, envelhecimento e doença cardíaca.

TORTORA, G. J.; GRABOWSK, I. S. R. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 6. ed.

Porto Alegre: Artmed, 2006. p. 44.

Explicando como surge o câncer Explicar aos alunos que as células sadias têm o controle de sua multiplicação, isto é, elas “sabem” (por meio da programação de seus genes) quando devem se dividir e quando devem parar de se multiplicar. Quando esse mecanismo de controle não funciona, pode ocorrer o câncer. O câncer é um conjunto de doenças caracterizadas pela proliferação descontrolada das células, formando um tumor. Os tumores podem ser inofensivos ou podem prejudicar o funcionamento de uma ou mais estruturas do corpo. A seção Rede de ideias (páginas 46 e 47) permite explorar um pouco mais esse assunto, sugerindo um trabalho interdisciplinar com Língua Portuguesa por meio de um texto explicativo. Comentar que um texto explicativo tem características próprias: as frases se ligam em cadeia, com causas seguidas por consequências. Há a possibilidade de integração também com Geografia, ao tratar dos índices de radiação ultravioleta (UV) em diferentes regiões do planeta, relacionadas ao câncer de pele. Explorar o mapa com os alunos. Convém ressaltar que a

Interdisciplinaridade com as áreas de Língua Portuguesa e Geografia.

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PARA SABER MAIS LICO, M. A. A. Microscopia: a descoberta da célula e a teoria celular. UOL Educação.

Disponível em: <http://educa cao.uol.com.br/disciplinas/ biologia/microscopia-adescoberta-da-celula-e-ateoria-celular.htm>. Acesso em: jun. 2014.

exposição prolongada ao Sol é prejudicial, mas tomar banho de Sol, respeitando os horários mais adequados (até as 10 h da manhã e depois das 16 h da tarde) e usando filtro solar, traz benefícios ao organismo. Lembrar os alunos que o Sol estimula a formação da vitamina D, responsável pela fixação de cálcio nos ossos, e cuja deficiência pode causar raquitismo e outras doenças.

Além da pesquisa sugerida na página 47, os alunos podem divulgar as informações para outros alunos ou familiares e amigos, propondo uma campanha de prevenção ao câncer de pele. É válido lembrar que os cuidados devem ser tomados todos os dias, independentemente da época do ano. A maioria das pessoas pensa que é preciso ter cuidados na exposição ao Sol apenas no verão, época mais quente do ano. Ressaltar que o risco do câncer de pele existe o ano todo, então, é preciso fazer uso do protetor solar, do boné ou chapéu e evitar exposição prolongada ao Sol mesmo nos dias mais frios ou nublados.

No endereço eletrônico sugerido ao lado, é possível conhecer um pouco da história de descoberta da célula.

Meios para estudar microbiologia sem microscópio Se a escola dispuser de um laboratório com microscópio, é interessante observar algumas células em lâminas previamente preparadas (epiderme de cebola e células do epitélio bucal são comuns). Caso não haja microscópio disponível, sugerimos uma pesquisa de imagens de células em livros de Biologia ou na internet ou, ainda, a leitura do artigo a seguir, que mostra como fazer atividades envolvendo microrganismos, sem a necessidade de um microscópio (acessar o link para ler o artigo na íntegra e conhecer alguns procedimentos práticos sugeridos). Embora não seja possível ver a estrutura das células, o tema saúde é abordado e encaixa-se nesta unidade.

Vale ressaltar que, embora os vírus sejam incluídos na tabela presente nesse artigo, eles não são considerados seres vivos por grande parte dos cientistas e pesquisadores, já que não são formados por células e só apresentam atividade metabólica quando parasitam células vivas. Por isso, destacamos essa célula da tabela com um asterisco.

Como ensinar microbiologia, com ou sem laboratório [...]

Se sua escola tem laboratório de Ciências bem montado, ótimo! Mas a falta de microscópio não vai impedir você de tratar desse conteúdo. “Nas primeiras séries, o professor pode ensinar regras de higiene, contar histórias que tenham germes como personagens ou passar vídeos”, sugere Gláucia Colli Inglez, do Museu de Microbiologia do Instituto Butantan, em São Paulo. Para os mais velhos, ela indica experiências com materiais alternativos, como as cinco sugeridas nesta reportagem.

Em qualquer caso, coloque os alunos em contato com a história da Ciência. De acordo com Antônio Carlos Amorim, da Sociedade Brasileira de Ensino de Biologia, localizar no tempo as descobertas dessa área ajuda os jovens a entender como as questões sociais motivaram os cientistas. O médico alemão Robert Koch (1843-1910), por exemplo, ganhou um microscópio quando uma doença provocada por bactérias estava matando pessoas e animais no Leste Europeu. Ao examinar sangue de carneiros, ele descobriu bastonetes que não existiam no sistema circulatório de seres saudáveis. Seus estudos leva-

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ram a postulados que fundamentaram a microbiologia e, mais tarde, à descoberta do bacilo causador da tuberculose. É interessante ainda contar à garotada que os micróbios foram os primeiros seres vivos a habitar nosso planeta. Apesar da antiguidade, só foi possível confirmar a existência desse pequeno ser em meados do século 17, quando o holandês Antony van Leeuwenhoek começou a divertir-se derretendo vidro para fazer lentes. Ele produziu mais de 400 e usou-as para descrever bactérias, algas e protozoários. Daí à invenção do microscópio foi um passo, o que trouxe avanços na microbiologia e na medicina.

Tipo de microrganismo

Característica ■■

Vírus

■■

Bactérias

■■

Fungos

■■

Protozoários

■■

Algas unicelulares

[Seres] sem célula, considerados parasitas intracelulares, pois só têm ação no interior de outras células.

Organismos unicelulares, sem núcleo definido e geralmente com apenas uma molécula de DNA. Podem ser esféricas (cocos), em forma de bastão (bacilos), espiral (espiroqueta e espirilo) e vírgula (vibrião).

Constituídos de hifas (filamentos) multicelulares nucleadas com exceção das leveduras, que são unicelulares.

Seres unicelulares nucleados com estruturas locomotoras, com exceção dos esporozoários.

Vivem no mar, em lagos, rios. Elas fazem fotossíntese e com isso transformam luz solar em energia.

Com a constatação de que microrganismos existiam e afetavam os seres humanos, percebeu-se a necessidade de adotar medidas de higiene e políticas públicas de saúde que, a longo prazo, duplicariam nossa expectativa de vida. Hoje ainda morrem cerca de 20 milhões de pessoas por ano vítimas de infecções. Mas a vacinação em massa já erradicou doenças como a varíola e diminuiu o número de casos de tuberculose, raiva e outros males.

Para conhecer melhor os micróbios Os alunos vão entender que também existem microrganismos que ajudam no equilíbrio do meio ambiente e de nosso corpo.

Alguns do bem ■■

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■■

■■

■■

Não existe.

Rhizobium (ajudam na fixação de nitrogênio em raízes de plantas leguminosas); Lactobacillus e alguns tipos de Streptococcus (produção de queijo, iogurte e requeijão).

Agaricus campestris (cogumelo comestível); Saccharomyces cerevisae (fabricação de pão e de bebidas alcoólicas); Penicillium sp. (produção de antibióticos e de queijos).

Triconympha sp. (vivem nos cupins, auxiliando na digestão).

Planctônicas (realizam 90% da fotossíntese do planeta); diatomáceas (com carapaças de sílica, constituem rochas usadas como abrasivos).

Alguns do mal ■■

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■■

■■

■■

Influenza (gripe); Herpes zoster (catapora); Rhinovirus (resfriado); Ébola (febre hemorrágica); HIV (Aids); Flavivirus (Dengue); Morbilliviirus (sarampo).

Mycobacterium tuberculosis (tuberculose); Corynebacterium diphtheriae (difteria); Salmonella typhi (febre tifoide); Streptococcus pneumoniae (pneumonia); Vibrio cholerae (cólera).

Trichophyton sp. (micose ou “pé de atleta”); Candida albicans (candidíase); Aspergillus sp. (aspergilose).

Entamoeba histolytica (disenteria amebiana); Trypanosoma cruzi (doença de Chagas); Plasmodium sp. (malária); Giardia lamblia (giardíase).

Dinoflagelados (algas vermelhas causadoras da maré vermelha quando proliferam excessivamente). [...]

GENTILE, P. Nova Escola. Disponível em: <http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica-pedagogica/como-ensinar-microbiologia-426117. shtml>. Acesso em: abr. 2014.

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Organizando informações em fichas no estudo de Ciências Várias atividades exigem que os alunos recordem e pesquisem temas já estudados. Aproveitar para sugerir que, na elaboração de certas respostas, eles utilizem uma ficha para organizar os dados. É fundamental chamar a atenção dos alunos para esses organizadores, que facilitam o estudo e a disposição das informações. Explicar que as fichas podem ser usadas em outros momentos e situações, facilitando a organização dos temas, além de trabalhar com as habilidades de localização e síntese das informações centrais de um conteúdo.

Espera-se que, ao longo de sua vida escolar, cada aluno encontre maneiras próprias de estudar, buscando aquelas que melhor auxiliem na compreensão e aprendizagem pessoal.

Processos vitais Conhecer alguns dos processos vitais amplia a clássica noção de ser vivo – a de que seres vivos são aqueles que nascem, crescem, se reproduzem e morrem. Nesta unidade, os processos vitais são aplicados aos seres humanos; os alunos podem repensar sobre cada processo nos outros animais e nas plantas.

A leitura sugerida a seguir, pode ajudar nas conversas em sala de aula sobre esse assunto.

Para saber mais E a vida? In: DELIZOICOV, D., ANGOTTI, J. A.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de Ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez, 2002. p. 92. (Coleção Docência em Formação.)

Pedir aos alunos que observem fotografias de pessoas em diferentes situações. Para cada fotografia, explicar os processos vitais envolvidos ou mais evidentes no momento. É importante que os alunos percebam que o corpo humano apresenta limites em sua capacidade de se manter funcionando adequadamente, isto é, de manter a homeostase. Esses limites podem muitas vezes ser extraordinários (como os exemplos citados nas páginas 40 e 41). Em geral, os alunos se interessam por informações curiosas como os “recordes”. Solicitar a eles que pesquisem, por exemplo, sobre animais que vivem em temperaturas extremas, aqueles que aguentam mais tempo sem beber água ou sem comer, quais vivem em altitudes elevadas etc. Depois, eles devem produzir tabelas comparativas entre o ser humano e esses animais.

Comentar que o equilíbrio do corpo é afetado por condições externas a ele, como a alimentação, a temperatura, o ar, e até mesmo internas, como os pensamentos. O corpo lida com essas condições por meio de diferentes processos fisiológicos, responsáveis pela manutenção da homeostase e também, em boa parte, pela manutenção de nossa saúde. Ao envelhecermos, o corpo perde progressivamente a capacidade de manter a homeostase, o que culmina na morte.

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Hormônios e adolescência Esta é a fase em que muitos alunos estão entrando na chamada pré-adolescência, e talvez muitos deles já tenham ouvido falar em hormônios e no seu efeito sobre as mudanças no corpo. Aproveitar para trabalhar com as mudanças físicas e psicológicas pelas quais os pré-adolescentes passam, promovendo uma roda de conversa sobre a adolescência. Antes da conversa, os alunos devem se preparar pesquisando sobre a ação dos hormônios sexuais masculinos e femininos (testosterona, estrógeno e progesterona).

Deve ficar claro para os alunos que os hormônios são fundamentais no controle das funções do organismo e que sua falta ou excesso pode provocar diversas doenças, desde as que apresentam sintomas mais leves até as mais graves. Um exemplo de doença hormonal é a diabetes, que vem atingindo cada vez mais pessoas no mundo. A questão 4 da seção Atividades, página 45, propõe uma pesquisa sobre essa doença. Ajudar os alunos na busca de informações para responder às perguntas propostas.

Para saber mais Sugestões de dietas, cuidados e notícias sobre diabetes. Sociedade Brasileira de Diabetes. Disponível em: <www.diabetes.org.br>. Acesso em: jun. 2014.

Explicar aos alunos que a ação hormonal difere da ação de controle do sistema nervoso em alguns aspectos: os hormônios agem de forma mais lenta, enquanto as reações desencadeadas pelo sistema nervoso são praticamente instantâneas; os hormônios agem via corrente sanguínea, enquanto o sistema nervoso age via nervos.

Para reforçar a capacidade dos alunos de sintetizar o que aprenderam, peça a eles que resumam (no caderno ou oralmente) a função dos hormônios no corpo. Para que a atividade se torne efetiva, e não uma simples repetição do texto do livro, propor aos alunos que principiem por palavras e verbos que expressem o papel dos hormônios no organismo. A partir das palavras dadas pelos alunos, construir coletivamente frases que tentem se aproximar e englobar as principais funções dos hormônios, até chegar à frase que melhor expresse o conhecimento dos alunos.

Padrões estéticos Ao falar da constituição do corpo e seu funcionamento, a unidade permite também tratar das deficiências físicas que vão além daquelas pessoas que fazem uso da cadeira de rodas. Nesse sentido, vale a pena explorar a seção Qual é a pegada? (páginas 48 e 49) que trata da aceitação de pessoas que possuem o corpo fora dos padrões estéticos da sociedade. A intenção é que os alunos percebam que a inclusão social é muito mais que fazer rampas de acesso em prédios ou outros estabelecimentos. Os deficientes físicos são cidadãos cumpridores de seus deveres e têm direito de se reconhecer nos diversos

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setores da sociedade. A Pro Infirmis, uma organização suíça dedicada a pessoas com deficiências, acredita que todas as pessoas possuem o direito de viver de forma autônoma e independente e lançou uma campanha de moda inclusiva, intitulada Because Who is perfect? ("Quem é perfeito?", em tradução livre.)

Vale a pena discutir o assunto com os alunos e incentivá-los a olhar o mundo com menos preconceito, buscando um mundo mais igualitário e justo. Se possível, exiba o vídeo da campanha para os alunos. O link para o vídeo, o site da organização Pro Infirmis e outros endereços eletrônicos com informações sobre a campanha estão listados a seguir.

Para saber mais Vídeo da campanha Because Who is perfect?. Disponível em: <www.youtube.com/watch? v=PVy23ibB4tE>. Acesso em: abr. 2014.

Pro Infirmis. Disponível em: <www.proinfirmis.ch/de/home.html>. Acesso em: abr. 2014.

Informações sobre a campanha Because Who is perfect?. Disponíveis em: <http://caosbravo.com. br/organizacao-cria-manequins-feitos-de-acordo-com-o-corpo-de-pessoas-com-deficienciafisica/> e <http://fashionatto.literatortura.com/2013/12/06/moda-inclusiva-designer-cria-mane quins-com-corpos-de-pessoas-com-deficiencia/>. Acessos em: abr. 2014.

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Unidade 3

Eletricidade e magnetismo

páginas 50 a 73 A compreensão dos fenômenos elétricos e magnéticos envolve conceitos

abstratos e “invisíveis”, como as forças de atração e repulsão, ou partículas eletricamente carregadas (elétrons e prótons). Procuramos, nesta unidade, trabalhar com aquilo que é visível e concreto, embora precisemos, por vezes, recorrer a explicações um pouco abstratas. O entendimento desses tópicos requer uma abordagem em estágios: nessa fase, os alunos primeiro observam e reconhecem alguns fenômenos (atração entre os ímãs, o acender de uma lâmpada, o efeito de uma pilha); depois, adquirem noções da constituição dos átomos e das características de suas partículas, por exemplo. É importante fazer analogias ao longo da aula, preparando os alunos para a visão mais aprofundada da eletricidade e do magnetismo que terão mais tarde, em anos posteriores.

Tanto a eletricidade quanto o magnetismo são fenômenos presentes no cotidiano de todos e são presenciados há muito tempo pela humanidade. Para introduzir o tema, pode-se fazer com os alunos uma pesquisa de imagens que tenha relação com fenômenos elétricos e magnéticos: aparelhos, relâmpagos, tomadas, usinas hidrelétricas, ímãs etc. Ao final de cada tema estudado, pedir aos alunos que observem as fotografias e tentem relacionar os conceitos que aprenderam a uma ou mais imagens.

Outra maneira de problematizar o tema é fazer com os alunos, na lousa, uma lista de palavras relacionadas à eletricidade e aos ímãs (exemplos: luz, energia, raios, aparelhos eletrodomésticos, geladeira).

Esse tema é bastante rico e interessante e permite o desenvolvimento de diversos projetos com a classe. Muitos museus e universidades também trazem exposições relacionadas à eletricidade e ao magnetismo – é possível que você e seus alunos já tenham visto o Gerador de Van der Graaff, dispositivo gerador de eletricidade estática que faz com que os cabelos da pessoa que o toca fiquem totalmente arrepiados. Essa é apenas uma das demonstrações dos efeitos e aplicações da eletricidade; recomendamos uma pesquisa sobre museus e outros espaços científicos da região, por meio da qual os alunos possam observar concretamente motores, geradores, pilhas, baterias, ímãs e outros dispositivos relacionados ao tema.

Há muitos materiais digitais sobre esse tema no Portal do Professor (disponível em: <http://portaldoprofessor.mec.gov.br/recursos.html>, acesso em: jun. 2014), na opção “Recursos educacionais”. Fazer uma busca pelos temas que mais interessam aos alunos.

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Introduzindo o estudo de energia O conceito de energia é um dos mais abstratos e centrais de Ciências. É difícil definir energia, sendo ela mais bem compreendida por meio de exemplos. Para as crianças, a maneira mais adequada de se tratar do assunto é utilizando situações concretas.

Assim, começamos a discutir os efeitos da energia elétrica por meio de atividades práticas, nas quais os alunos podem observar efeitos de uma “força invisível”, algo que atrai pedacinhos de papel, faz os cabelos ficarem volumosos, provoca estalos ou “gruda” objetos uns nos outros. Essas práticas, muito simples, reforçam a explicação corpuscular da eletricidade (suas cargas). A intenção é reforçar na classe a vivência com o atrito. Esfregar um objeto em outro implica arraste de material entre eles: o mais duro risca o mais mole. Esfregar um pano úmido na parede remove a sujeira, e também um pouco de tinta; esfregar um pedaço de madeira no chão vai provavelmente riscá-lo, e assim por diante. E quando nós não conseguimos ver, será que o atrito entre coisas como um pente e um pedaço de flanela não promove alguma alteração nessas superfícies? Será que algo pode ser transferido entre esses materiais? O que seria esse algo que não enxergamos? Esse é o ambiente para se falar da eletrização por atrito, mesmo que ainda não haja uma definição formal.

Cargas elétricas Quando sofrem atrito, os materiais podem adquirir cargas elétricas, ou seja, eles podem ser eletrizados. Diferentes materiais têm diferentes tendências à eletrização: alguns tendem a adquirir carga negativa, enquanto outros tendem a adquirir carga positiva. Se um bastão de vidro for esfregado com um pedaço de lã, a tendência é o vidro ficar positivamente eletrizado, e a lã, negativamente eletrizada. Essa tendência se inverte se, no lugar da lã, o material utilizado for a borracha. O texto a seguir traz mais informações sobre essas elétricas e pode ajudar nas conversas em sala de aula sobre o assunto.

Os objetos materiais são formados por átomos, o que significa que eles são constituídos de elétrons e prótons (e nêutrons). Os objetos normalmente possuem um número igual de elétrons e prótons, sendo, portanto, eletricamente neutros. Mas se existir um ligeiro desequilíbrio nos números, o objeto será eletricamente carregado. O desequilíbrio é gerado quando elétrons são adicionados ou removidos de um objeto. Embora os elétrons mais próximos ao núcleo, os mais internos, estejam ligados muito fortemente aos núcleos, os mais afastados, os mais externos portanto, são muito frouxamente ligados e podem facilmente ser desalojados. Quanto trabalho é necessário para remover um elétron do núcleo varia de uma substância para outra. Os elétrons estão mais fortemente ligados em materiais tais como borracha ou plástico do que no seu cabelo, por exemplo.

Portanto, quando você passa um pente pelo seu cabelo, os elétrons se transferem deste para o pente. O pente, então, passa a ter um excesso de elétrons e se diz que está negativamente carregado. Seu cabelo, por sua vez, ficará com uma deficiência de elétrons e se diz que está positivamente carregado.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. p. 374.

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O conceito de cargas elétricas, por enquanto, não tratará dos elétrons e dos prótons: os alunos verão que um pente negativamente carregado atrai o cabelo positivamente carregado. Os fenômenos elétricos, por si, são base para fazer constatações. Ressaltamos, portanto, a importância das atividades práticas e das demonstrações neste tema.

Durante a atividade prática sugerida na página 52, os alunos podem perguntar por que os papéis são atraídos pelo pente. A resposta está relacionada ao fenômeno da polarização, cuja explicação é dada no texto a seguir.

Esquema centro positivo e negativo Centro positivo (atraído)

Carga que induz a formação do dipolo

Fabiane

Para que haja atração entre dois materiais é preciso que eles estejam carregados com cargas elétricas de sinais opostos ou que um deles esteja carregado e o outro, neutro.

A atração entre um material carregado e outro neutro é mais comum, pente e papel, por exemplo, e pode ser explicada utilizando-se da ideia da formação de dipolos elétricos, fenômeno comumente citado como “separação de cargas”.

O átomo neutro torna-se um dipolo elétrico quando os centros de carga positiva e negativa se separam. Isto acontece quando ele é submetido à ação de outras cargas elétricas.

Centro negativo (repelido)

Se um material tem uma superfície eletrizada e se aproxima de um material neutro eletricamente, os átomos do material neutro se tornarão dipolos elétricos (polarização) na região de aproximação.

Por exemplo, se aproximarmos um material eletrizado negativamente de um material neutro, as cargas negativas em excesso do material eletrizado vão atrair as cargas positivas dos átomos da região de aproximação e consequentemente vão repelir as cargas de sinal negativo destes átomos.

Isso faz o átomo assumir uma nova distribuição espacial na forma de um dipolo, como se fosse um ímã, positivo de um lado e negativo de outro, como mostra a figura abaixo.

Material eletrizado negativamente é aproximado de um material neutro

As cargas negativas fazem surgir dipolos no material na região de aproximação.

A separação de cargas favorece a atração.

Observe que o material continua neutro, pois o número de cargas continua o mesmo. A atração é favorecida devido à formação dos dipolos.

UNESP – Universidade Estadual Paulista, Grupo de Experimentos de Física. Disponível em: <www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/ ele05.htm>. Acesso em: abr. 2014.

Observar fenômenos e dar explicações científicas – dentro de seu nível de compreensão – é uma habilidade que se deseja que os alunos desenvolvam. Eles devem ser capazes de buscar razões e respostas para além de “todos sabem que...”, utilizando de forma adequada o vocabulário aprendido e organizando as informações de maneira lógica e clara. Explicar aos alunos que um pesquisador apoia suas afirmações

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naquilo que observa, bem como em informações que pesquisa em livros ou outras fontes. Incentivar os alunos a elaborar com cuidado as respostas solicitadas nas questões do livro, relacionando o que observaram e o que estudaram sobre o tema.

Corrente elétrica Ao estudar as cargas elétricas em movimento ordenado – a chamada corrente elétrica, explicar que ela acontece quando as cargas elétricas se movimentam ordenadamente em um meio condutor (um fio de metal, por exemplo), gerando a energia elétrica. Uma lâmpada acesa é exemplo de energia que se movimenta desde a tomada até a resistência da lâmpada.

Sugerimos um texto de Darcy Ribeiro, em seu livro infantojuvenil Noções de coisas. Os textos tratam de seus pensamentos sobre diversos aspectos do conhecimento humano, misturados à poesia e à reflexão. Pode ser interessante para introduzir alguns questionamentos antes de apresentar o conceito aos alunos.

Eletricidade [...] Eu sempre quis entender o que é eletricidade. Ainda não consegui.

Sei só que é uma força tão descomunal quanto sutil. Dizem que a maior parte da eletricidade que usamos vem das quedas-d’água, das cachoeiras naturais, ou das represas. Mas todos estão de acordo que ela não está na água que cai. Está só na força com que ela cai – força ou peso – para mover as ventoinhas dos dínamos, que, girando velozmente, geram a eletricidade colhida por umas escovinhas. É quase incrível. Mas assim é, dizem, repito: a eletricidade não está na água das cachoeiras, está no peso com que ela cai e move os dínamos, ou geradores. Mas também não está neles. Está é na velocidade com que eles giram, no giro. Surge, assim, sem gastar a água nem o dínamo. Gera-se a si mesma, como um milagre. E sai desembestada, fazendo coisas impensáveis, se a gente não a visse fazer.

O mais incrível é que a eletricidade anda ou flui por fios elétricos, invisível, imaterial. Sai de Itaipu, por exemplo, [...] suficiente para eletrificar a metade do Brasil, dando energia a milhares de cidades e fábricas. Sai andando silenciosa pelos fios de alta tensão. Mas, se um passarinho ou urubu pousam num desses fios elétricos, como eu já vi – e testemunho aqui – não acontece nada, ele nem sente cócegas. Já, se um macacão gigantesco pisa ao mesmo tempo em dois fios, ele é executado instantaneamente: vira um pozinho de macaco. [...]

RIBEIRO, D. Noções de coisas. São Paulo: FTD, 2000. p. 27.

Relembrar com os alunos uma das características da energia: ela não pode ser criada nem destruída, apenas transformada de uma forma em outra. Nesse caso, a energia da água passando pelo gerador é transformada em energia elétrica. No Brasil, a maior parte da energia elétrica vem de usinas hidrelétricas.

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Em outros países, no entanto, as fontes podem ser outras, como termelétricas ou energia eólica. Explorar os dados da tabela a seguir, que traz um comparativo dos aspectos positivos e negativos dos principais combustíveis usados para gerar energia.

Análise das principais fontes da matriz energética Combustível

Aspectos positivos ■■

Carvão

Petróleo

■■

Fácil de transportar e de armazenar.

■■

Amplamente distribuído.

Energia renovável

■■ ■■

Alta emissão de gases de efeito estufa.

Necessita portentosos investimentos para desenvolvimento de tecnologias que reduzam as emissões de gases de efeito estufa (GEE) a níveis aceitáveis.

■■

Extração perigosa.

■■

Fortemente poluidor da atmosfera.

Preços voláteis.

Conveniente.

■■

■■

Alta densidade energética.

■■

Concentração geográfica das jazidas.

■■

Fácil de transportar e de armazenar.

■■

Produto cartelizado e mercado manipulável.

Coevolução da fonte energética com os equipamentos para seu uso.

■■

Vulnerabilidade de interrupção de oferta e instabilidade geopolítica.

■■

Riscos de transporte e armazenamento.

■■

Reservas em esgotamento.

■■

Produto emissor de gases de efeito estufa.

Transporte e armazenamento caro e arriscado.

■■

Eficiente e conveniente.

■■

■■

Combustível multiuso.

■■

Requer infraestrutura cara, própria e inflexível.

■■

Alta densidade energética.

■■

Volatilidade de preços.

■■

Jazidas concentradas geograficamente.

■■

Produto cartelizado e mercado manipulável.

■■

Baixa aceitação da sociedade.

■■

Sem solução para eliminação dos resíduos.

■■

Operação arriscada e perigosa.

■■

Muito intensivo em capital.

■■

Custos altos.

■■

Fontes intermitentes.

■■

Distribuição desigual.

■■

Estágio tecnológico inferior às demais fontes em uso.

■■

Energia nuclear

Aspectos negativos

■■

■■

Gás

Abundante, economicamente acessível, uso seguro.

■■ ■■

■■

■■

Não há emissões de gases de efeito estufa.

Poucas limitações de recursos.

Alta densidade energética.

Baixas emissões de gases de efeito estufa.

Sustentabilidade.

Panorama energético atual e perspectivas futuras. Biosdiselbr.com. Disponível em: <www.biodieselbr.com/energia/agro-energia.htm>.

Acesso em: jun. 2014.

A energia da corrente elétrica é aproveitada pelo ser humano de diferentes formas; apesar de relativamente nova (seu uso em larga escala data de aproximadamente 100 anos), seria difícil imaginar nossa sociedade como existe hoje sem os usos que fizemos (e fazemos) da energia elétrica. Para deixar isso claro, pedir aos alunos que imaginem um dia inteiro em que não possam utilizar a eletricidade. Como seria tomar o café da manhã?; E estudar?; Tomar banho?; Brincar? No endereço eletrônico sugerido ao lado há informações interessantes de como era a vida sem as comodidades que temos hoje. Se julgar oportuno, compartilhar algumas das informações com os alunos e fazer com eles uma viagem no tempo.

Para saber mais SOALHEIRO, B. Invenções: como fazíamos sem... Aventuras na História. Disponível em: <http://guiadoestudante. abril.com.br/aventuras-his toria/invencoes-como-fazia mos-433682.shtml>. Acesso em abr. 2014.

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A viagem no tempo é uma boa oportunidade para trabalhar com a história da ciência. Perguntar aos alunos como acham que as cidades e as casas eram iluminadas antes da invenção da lâmpada elétrica.

Se os alunos fizerem a entrevista sugerida na questão 2 da página 53 com uma pessoa idosa, orientá-los a conduzir a entrevista: 1. combinar um dia e um horário com o entrevistado; 2. l evar questões previamente preparadas (podem ser usadas as questões oferecidas na atividade ou outras que a classe desejar); 3. levar material para anotar ou gravar as respostas do entrevistado; 4. dar um tempo adequado para o entrevistado elaborar sua resposta; 5. agradecer ao final da entrevista; 6. s e possível, é gentil oferecer ao entrevistado uma cópia do resultado do trabalho.

Dando prosseguimento ao estudo da energia elétrica, vale a pena explorar com os alunos as informações contidas no endereço eletrônico a seguir, que explica como a energia chega até nossas moradias.

Para saber mais SCAPATICIO, M. Como a energia elétrica chega a nossas casas? Nova Escola. Disponível em: <http://revistaescola.abril.com.br/fundamental-1/como-energia-eletrica-chega-nossascasas-690661.shtml?page=1>. Acesso em: jun. 2014.

Choque elétrico e descarga elétrica Sugerimos levar para a classe um equipamento elétrico que não funcione mais (rádio, eletrodoméstico etc.). Levar também chaves de fenda e alicate.

Em classe, desmontar o equipamento junto com os alunos, identificando os materiais isolantes e os condutores elétricos. Desmontar também a tomada e descascar um pedaço do fio elétrico. Perguntar aos alunos que sentido teria a corrente elétrica se o aparelho fosse ligado à tomada.

Aproveitar a oportunidade para comentar com os alunos sobre acidentes com eletricidade e recomendar a eles que nunca mexam em equipamentos elétricos sem a supervisão de um adulto; consertos nesses aparelhos devem ser feitos por adultos ou técnicos especializados. Perguntar aos alunos se já tomaram choque, e em que situação. Depois de ouvir os relatos, pedir a eles que identifiquem as situações de risco e que expliquem como esses acidentes poderiam ter sido evitados.

Nesse momento seria interessante explorar as informações das páginas 60 e 61 sobre os perigos do choque elétrico e as maneiras de preveni-lo.

Além dos cuidados com choques elétricos, é importante informar os alunos sobre os cuidados com descargas elétricas naturais, ou seja, os raios. Comentar que a eletricidade está presente em vários fenômenos naturais, como os raios e os relâmpagos, e desde muito tempo desperta a curiosidade e o inte-

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resse das pessoas. A seção Rede de ideias (páginas 70 e 71) permite conhecer um pouco mais sobre esses fenômenos e possibilita o trabalho interdisciplinar com Matemática. Saber que é possível calcular a que distância um raio caiu costuma despertar a curiosidade dos alunos. Se necessário, ajudá-los nas operações de divisão. Salientar que essa operação é necessária pois a velocidade do som é de aproximadamente 340 m/s. Fornecemos essa informação de maneira simplificada no livro, dizendo que o som percorre 1 quilômetro em aproximadamente 3 segundos. Comentar que a luz é mais rápida que o som, por isso, vemos o efeito luminoso do raio (relâmpago) antes de ouvir o seu barulho (trovão). Se for preciso, ajudar os estudantes nas operações de subtração para descobrir quanto tempo levou até o trovão soar em cada uma das situações descritas nas questões. Habilidades de Matemática também são requeridas na interpretação dos gráficos. Explorar os dados com os alunos, reforçando a ideia de que os gráficos são importantes ferramentas de aprendizagem, que facilitam a visualização de diversos dados em Ciências.

Interdisciplinaridade com a área de Matemática.

Se seus alunos utilizam a internet, é possível que participem de uma ou mais redes sociais, como Facebook e Twitter. Essas ferramentas também podem ser utilizadas com fins didáticos, desde que bem orientadas e acompanhadas por você, para que não se tornem mera distração.

O Twitter, por exemplo, é uma espécie de blog coletivo, em que cada usuário cadastrado posta mensagens com no máximo 140 caracteres. Essas mensagens são visualizadas por todas as pessoas que estão conectadas a esse usuário. Se os alunos estiverem cadastrados no Twitter, é possível solicitar que postem dicas sobre cuidados que devem ser tomados durante uma tempestade e outros assuntos tratados na unidade, ou links que levem a páginas sobre esses assuntos. Essas informações serão compartilhadas com todos os “seguidores” de cada aluno e, dessa forma, divulgadas.

Interdisciplinaridade com a área de Língua Portuguesa.

No endereço eletrônico sugerido a seguir há informações sobre proteção contra raios. Vale a pena se informar sobre esse assunto e compartilhar as informações com os alunos.

Para saber mais ELAT (Grupo de Eletricidade Atmosférica); INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais).

Proteção contra raios. Disponível em: <www.inpe.br/webelat/docs/Cartilha_Protecao_Portal. pdf>. Acesso em: jun. 2014.

Outra sugestão é montar uma peça teatral com a classe com o tema “prevenção de acidentes”. Pode-se trabalhar apenas com acidentes envolvendo eletricidade ou ampliar o tema para outros tipos de acidentes. Os alunos devem

Interdisciplinaridade com a área de Arte.

participar de todas as etapas do trabalho: elaboração do roteiro, seleção dos atores, figurino, montagem do cenário, convites para outras classes, organização da apresentação etc. No final da apresentação, eles podem distribuir um material educativo para os colegas, como folhetos explicativos. Esse trabalho é grande e pode envolver toda a escola, de acordo com a conveniência das classes.

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Atividade complementar: construção de circuito elétrico Construir com os alunos um pequeno circuito elétrico é simples e muito interessante, pois oferece oportunidades de testar a condutividade de diferentes materiais. Veja a seguir como fazer:

Acende ou não acende?

Objetivo Os materiais são classificados em condutores ou isolantes, dependendo da sua capacidade de conduzir ou não eletricidade. Nosso objetivo é mostrar que, com um simples experimento, podemos testar diversos materiais comuns e descobrir quais deles conduzem ou não corrente elétrica.

Contexto Os condutores de eletricidade são materiais que possuem elétrons livres em seu interior. Esses elétrons, quando submetidos a uma diferença de potencial elétrico, se movem sob o efeito desse potencial. Por exemplo, os metais.

Já nos materiais isolantes, as cargas elétricas estão em equilíbrio, atraindo-se mutuamente. Portanto, não há elétrons livres para compor o movimento. Por exemplo, os plásticos ou borrachas.

Ideia do experimento Se fizermos fluir uma corrente elétrica em um circuito muito simples com uma pilha e uma lâmpada, esta acenderá. Se o circuito for interrompido, a lâmpada apagará.

Então se a interrupção for preenchida com algum tipo de material condutor, a corrente elétrica será restabelecida e a lâmpada acenderá. Já no caso contrário, se o material usado para fechar o circuito não tiver a propriedade de conduzir eletricidade, a lâmpada não acenderá.

Com esse método é possível identificar e classificar os materiais em isolantes e condutores.

Tabela do material Item

Observações ■■

Um pedaço de fio condutor Pilha Uma lâmpada de lanterna

■■

Uma pilha comum de 1,5 Volts será o suficiente.

■■

De preferência de 1,5 Volts.

■■

Vários tipos de materiais poderão ser usados:

■■

Metais (pregos, pedaço de fios elétricos, arame, clipes etc.).

■■

Materiais ■■

Porta-pilhas e fios de conexão (jacaré)

Aproximadamente 10 cm de fio elétrico comum. Pode ser encontrado em casa de materiais elétricos ou eletrônicos ou então retirados de aparelhos elétricos ou eletrodomésticos fora de uso.

■■

Plásticos (réguas escolares, sacos de lixo, sacolas de supermercado, parte exterior de canetas, borrachas de apagar, pedaço de borracha de câmara de ar de bicicletas etc.).

Objetos caseiros (cinzeiros, pedras etc.).

Estes equipamentos são opcionais. O funcionamento do experimento não será prejudicado na falta destes.

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montagem 1. Descascar as pontas de dois pedaços de fios elétricos.

2. Ligar um pedaço de fio numa extremidade de uma pilha, por exemplo, polo positivo. Ver figura (a).

3. Ligar outro pedaço de fio à outra extremidade da pilha (se tiver sido usada a sugestão acima, agora será o negativo) e a um polo de uma lâmpada, por exemplo, amarrar na rosca da lâmpada. Ver figura (b).

4. Encostar a extremidade do fio que está livre no outro contato da lâmpada (ponto metálico na parte inferior da lâmpada), para testá-la. Ela deve acender.

5. Colocar o fio que está encostado no ponto metálico sobre uma mesa, sem que encoste na lâmpada.

6. Sobre o fio que está na mesa, colocar algum dos materiais escolhidos.

7. Sobre o material que está sobre o fio encostar o contato da lâmpada (ponto metálico no fundo da lâmpada), para fechar a conexão do circuito.

8. Verificar se os contatos estão bem feitos e então verificar se a lâmpada acendeu ou não. a

Comentários Usar fita adesiva para prender o fio na pilha.

O pedaço de fio elétrico que ficará fixo entre uma extremidade da pilha e a lâmpada deverá ter um pedaço maior de fio descascado na extremidade que ligará a lâmpada, para que seja possível amarrá-lo na rosca da lâmpada.

Esquema geral de montagem

Ilustrações Luis Moura

b

UNESP – Universidade Estadual Paulista, Grupo de Experimentos de Física. Disponível em: <www2. fc.unesp.br/experimentosdefisica/ele06.htm>. Acesso em: jun. 2014.

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Aproveitar a construção de um circuito elétrico tradicional para compará-la com o circuito elétrico feito usando limões, sugerido nas páginas 58 e 59 da seção Gente que faz! Comentar que, ao introduzir no limão duas placas de metal (clipe e moeda), constituídas de materiais diferentes, terá início uma reação que fará com que as cargas elétricas fluam do modo ordenado em uma determinada direção, que vai de uma placa metálica para outra.

Ou seja, será gerada uma corrente elétrica. A energia gerada não é muito grande, mas é suficiente para acender uma lâmpada LED. O caráter ácido do limão ajuda na condução da eletricidade.

A conversa sobre eletricidade garante ainda ampliar a discussão sobre economia. Conversar com os alunos sobre o uso racional dos recursos natu-

Para saber mais

rais, relembrando outros tópicos já estudados: água, papel, alimentos etc.

Fluorescentes: dos benefícios aos perigos. eCycle. Disponível em: <www.ecycle.com.br/ component/content/article/44guia-da-reciclagem/591-fluo rescentes-dos-beneficios-aos -perigos.html>. Acesso em: jun.

2014.

A seção Qual é a pegada? (páginas 72 e 73) sugere aos alunos que sejam “fiscais da luz” da própria moradia, ao desenhar a planta da própria casa e identificar quais cômodos utilizam lâmpadas incandescentes e quais utilizam lâmpadas fluorescentes (mais econômicas). Além disso, os alunos são levados a conhecer os perigos do descarte incorreto das lâmpadas fluorescentes. No endereço eletrônico sugerido ao lado, há mais informações sobre os benefícios e os perigos oferecidos por esse tipo de lâmpada.

Magnetismo

S

Luis Moura

Optamos por abordar o magnetismo por sua forma mais palpável – os ímãs industriais, que muitas crianças conhecem e com os quais já brincaram –, em vez de tratar inicialmente dos ímãs naturais (rochas com propriedades magnéticas) e do magnetismo terrestre. Aproveitar a curiosidade dos alunos sobre os ímãs (eles atraem objetos a distância, como se fosse mágica!). Na aula, levar ímãs de diversos formatos e deixar que os alunos os manuseiem. Depois, perguntar que propriedades os alunos per-

N S

ímã de alto-falante

S

N

N ímã em barra

S

S

N

ímã em forma de ferradura

ímã de geladeira

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ceberam sobre os ímãs. Com as respostas, fazer uma lista na lousa. Em seguida, quebrar um ímã ao meio (com a ajuda de um alicate) e perguntar aos alunos o que vai acontecer. Então, aproximar os pedaços para que os alunos percebam que cada parte ainda se comporta como um ímã inteiro.

Explicar aos alunos que o termo magnetismo provém do nome da região da Magnésia, na Grécia, onde são encontradas as rochas chamadas magnetitas.

Essas rochas são ímãs naturais.

Os polos dos ímãs podem se localizar nas pontas ou faces opostas, dependendo do formato da peça. Esse fato pode ajudar a resolver a questão 5 da seção Atividades (página 69), que traz um brinquedo feito com ímãs que se repelem e, por isso, as peças parecem flutuar. É possível fazer algumas correspondências, neste momento, entre a eletricidade e o magnetismo. O texto a seguir traz mais informações sobre o assunto.

Polos magnéticos As forças que os ímãs exercem entre si são parecidas com as forças elétricas, pois elas também podem atrair ou repelir sem tocar, dependendo de quais extremidades dos ímãs estão mais próximas. Também como as forças elétricas, as intensidades de suas interações dependem da distância de afastamento entre os dois ímãs. Enquanto as cargas elétricas são centrais para as forças elétricas, são as regiões dos ímãs chamadas de polos magnéticos que dão origem às forças magnéticas.

Se você suspender um ímã em barra por um barbante amarrado no centro da barra, obterá uma bússola. Uma das extremidades aponta para o norte e por isso é chamada polo norte magnético, enquanto a outra aponta para o sul e é chamada correspondentemente polo sul magnético, que chamaremos, mais simplesmente, de polos norte e sul, respectivamente. Qualquer ímã possui tanto um polo norte como um polo sul (embora alguns ímãs possuam mais de um de cada tipo). Os ímãs de refrigerador, muito populares nos últimos anos, possuem atrás tiras estreitas com polos sul e norte que se alternam ao longo do comprimento. Esses ímãs são suficientemente fortes para segurar folhas de papel contra a porta do refrigerador, mas têm um alcance muito curto em virtude do cancelamento promovido entre os polos norte e sul. Em um ímã em barra simples, um único polo norte

e um único polo sul situam-se nas extremidades da barra. Um ímã comum do tipo ferradura é simplesmente uma barra que foi dobrada até adquirir a forma da letra “U”. Seus polos estão também nas duas extremidades.

Quando o polo norte de um ímã é colocado próximo ao polo norte de outro ímã, eles se repelem. O mesmo é verdadeiro para um polo sul próximo a outro polo do mesmo tipo. Mas se dois polos magnéticos opostos forem colocados próximos, aparecerá uma força atrativa entre eles. Nós verificamos que: Polos iguais se repelem; polos opostos se atraem.

Essa lei é semelhante à lei das forças entre cargas elétricas, onde cargas de mesmo sinal se repelem, enquanto as de sinais contrários se atraem. Mas existe uma diferença muito importante entre os polos magnéticos e as cargas elétricas. Enquanto estas podem ser encontradas isoladamente, os polos magnéticos não o podem. Os elétrons carregados negativamente e os prótons carregados positivamente são entidades em si mesmas. Um aglomerado de elétrons não precisa estar sempre acompanhado de um aglomerado de prótons, e vice-versa. Mas um polo magnético norte jamais existe sem a presença de um polo sul, e vice-versa. Se você partir em dois um ímã em barra, cada metade ainda se comportará como um ímã completo. Se quebrar esses dois pedaços novamente, obterá quatro

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ímãs completos. E você pode seguir quebrando esses pedaços pela metade que jamais obterá um único polo magnético que esteja isolado*.

Mesmo quando o pedaço que você obteve for do tamanho de um único átomo, ainda assim haverá nele dois polos. Isto sugere que os próprios átomos sejam ímãs. * Os físicos teóricos têm especulado por mais de 70 anos acerca da possibilidade da existência de “cargas” magnéticas, chamadas de monopó-

lios magnéticos. Essas minúsculas partículas seriam encontradas ou em um polo norte ou em um polo sul individual, e seriam as contrapartidas das cargas positiva e negativa da eletricidade. Várias tentativas foram realizadas para encontrar monopólios magnéticos na natureza, mas nenhuma foi bem-sucedida. Todos os ímãs conhecidos possuem pelo menos um polo norte e um polo sul.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. p. 409.

O funcionamento da bússola está diretamente relacionado ao magnetismo terrestre. Certificar-se de que os alunos tenham compreendido o significado dos termos magnetismo, campo magnético, polos do ímã, atração e repulsão dos polos. Os alunos podem criar um glossário desses termos, explicando-os com textos próprios ou esquemas e figuras.

Interdisciplinaridade com a área de Geografia.

Certificar-se também de que os alunos compreenderam a diferença entre polo geográfico e polo magnético da Terra. Trabalhar esses termos também nas aulas de Geografia. Sobre esse assunto, é possível obter mais informações no texto a seguir.

Um ímã suspenso (ou bússola) aponta para o norte porque a Terra mesma é um gigantesco ímã. As bússolas se alinham com o campo magnético da Terra.

Os polos magnéticos da Terra, no entanto, não coincidem com os polos geográficos – de fato, os polos magnético e geográfico são bastante separados. O polo magnético do hemisfério norte, por exemplo, está atualmente localizado a cerca de 1.800 quilômetros do polo geográfico correspondente, em algum ponto na região da baía de Hudson, no norte do Canadá. O outro polo magnético está localizado no sul da Austrália. Isso significa que a bússola não aponta normalmente para o polo norte verdadeiro. A discrepância entre a orientação da bússola e a do polo norte verdadeiro é conhecida como a declinação magnética.

Não sabemos exatamente por que a própria Terra constitui um ímã. A configuração do campo magnético terrestre é parecida com a de um gigantesco ímã em barra localizado próximo ao centro do planeta. Mas a Terra não é um pedaço magnetizado de ferro como um ímã em barra. Ela é simplesmente quente demais para que átomos individuais de ferro mantenham uma orientação apropriada. Portanto a explicação deve estar nas correntes elétricas profundas do interior do planeta. A cerca de 2.000 quilômetros abaixo do manto rochoso externo (que tem quase 3.000 quilômetros de espessura) situa-se a parte derretida que envolve o núcleo sólido da Terra. A maioria dos cientistas que estudam a Terra pensa que o movimento de cargas, movendo-se circularmente no interior do manto derretido da Terra, cria seu campo magnético. Alguns desses cientistas especulam que as correntes elétricas são resultado das correntes de convecção – originadas no calor liberado pelo núcleo central, e que tais correntes de convecção, combinadas com os efeitos da rotação da

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Terra, produzem o campo magnético terrestre. Por causa do grande tamanho da Terra, a rapidez com que se movem essas cargas precisa ser de apenas um milímetro por segundo para explicar o valor do campo. Mas uma explicação mais firme a respeito aguarda por estudos adicionais.

Seja qual for o caso, o campo magnético da Terra não é estável; ele muda através das eras geológicas. Temos evidências disso a partir da análise das propriedades dos estratos rochosos. Os átomos de ferro num estado fundido estão desorientados por causa da agitação térmica, mas há uma ligeira predominância de átomos de ferro que se alinham com o campo magnético terrestre. Quando ocorrem o resfriamento e a solidificação, essa predominância registra a direção do campo magnético terrestre na rocha ígnea resultante. Semelhantemente com rochas sedimentares, onde os domínios magnéticos nos grãos de ferro que existem nos sedimentos tendem a se alinhar com o campo magnético da Terra e tornam-se fixos na rocha formada. O fraco magnetismo resultante pode ser medido com instrumentos sensíveis. Quando se testa as rochas provenientes dos diferentes estratos que se formaram através das eras geológicas, pode-se determinar como era o campo magnético da Terra em diferentes períodos. Essa evidência mostra que tem havido períodos em que o campo magnético terrestre diminuiu até se anular, invertendo depois seu sentido e fazendo com que os polos magnéticos trocassem de posição. Houve mais de vinte dessas inversões ao longo dos últimos 5 milhões de anos. A mais recente aconteceu 700.000 anos atrás. As inversões anteriores ocorreram há 870.000 e 950.000 anos atrás.

Estudos realizados nos sedimentos do fundo do mar indicam que o campo ficou “desligado” por 10.000 a 20.000 anos cerca de 1 milhão de anos atrás. Não podemos prever quando ocorrerá a próxima inversão porque a sequência de ocorrência delas não é regular. Mas nas medições mais recentes existe uma pista que revela uma diminuição de cerca de 5 por cento na intensidade do campo magnético da Terra ocorrida nos últimos 100 anos. Se essa variação se mantiver, podemos ter outra inversão dentro dos próximos 2.000 anos.

A inversão dos polos magnéticos não é exclusiva para a Terra. O campo magnético do Sol inverte-se regularmente, com um período de 22 anos. Esse ciclo magnético de 22 anos tem sido relacionado, por meio de evidência encontrada em anéis de árvores, aos períodos de seca na Terra. Curiosamente, o conhecido ciclo de manchas solares, de 11 anos, dura exatamente a metade do tempo durante o qual o Sol gradualmente inverte sua polaridade magnética.

A variação dos ventos solares, que sopram íons sobre a atmosfera da Terra, causa flutuações mais rápidas, mas muito menores no campo magnético terrestre. Os ventos de íons nessas regiões são produzidos pelas interações energéticas dos raios X e ultravioleta, vindos do Sol, com átomos da atmosfera. O movimento desses íons produz uma parte pequena mas importante do campo magnético da Terra. Como as camadas mais baixas de ar, a ionosfera é varrida violentamente por ventos. As variações desses ventos são responsáveis por aproximadamente todas as flutuações rápidas do campo magnético da Terra.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. p. 417-418.

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Esse é um bom momento para propor a atividade prática sugerida na seção Gente que faz! (páginas 64 e 65). Comentar com os alunos que o ímã da bússola também é chamado de agulha. Explicar a eles que, em uma bússola de verdade, a ponta da agulha que indica a direção Norte é sempre marcada com a letra N ou colorida. É válido comentar que a ciência é um produto direto do momento histórico. A invenção da bússola e de outros equipamentos possibilitou diversas novas descobertas, e assim acontece até os dias de hoje: Ciência e tecnologia caminham juntas. Aproveitar o momento para propor uma pesquisa sobre a história da bússola ou de outros equipamentos tecnológicos (microscópio, computador etc.), explicando para os alunos que o conhecimento científico é construído ao longo do tempo e depende da disponibilidade de tecnologia do momento.

Nesta unidade relacionamos a eletricidade e o magnetismo – tanto as forças elétricas como as magnéticas são manifestações diferentes do mesmo fenômeno: o eletromagnetismo. Esse fenômeno é atualmente utilizado em diversos dispositivos, como os geradores e as máquinas de ressonância magnética.

Uma sugestão é propor aos alunos que construam um eletroímã, usando materiais simples, como o mostrado na página 67: chave de fenda, pilha e fios de cobre. Permitir que eles observem que, aumentando o número de voltas do fio ao redor da chave de fenda ou aumentando a intensidade da corrente elétrica (no caso, substituindo a pilha por uma bateria mais potente, por exemplo), é possível aumentar a potência do eletroímã. Atividades como a construção de um circuito elétrico ou de um eletroímã podem fazer parte de uma feira de Ciências. Incentivar os alunos não apenas a construir os equipamentos, mas relacionar cada material à sua função, compreendendo cada parte do procedimento. É importante envolver toda a comunidade escolar e não escolar no processo de ensino-aprendizagem, incentivando os alunos na divulgação do conhecimento adquirido.

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Unidade 4

Forças e movimentos

páginas 74 a 93 Nesta unidade, o objetivo central é que os alunos observem fenômenos do

cotidiano do ponto de vista da Física, aprendendo as primeiras noções de dinâmica: os movimentos e algumas de suas propriedades. Para muitos alunos, a Física é um “bicho de sete cabeças”, algo complicado e repleto de fórmulas apenas compreendidas por especialistas. Queremos, aqui, desmitificar essa crença. Conceitos físicos estão presentes no cotidiano de todos, e muitos dos termos técnicos aqui abordados já são utilizados naturalmente pelos alunos; é preciso apenas confrontar o significado informal com a visão da Física. Vale comparar o sentido utilizado no dia a dia com o sentido científico de cada termo, conforme eles forem sendo apresentados na unidade. Os alunos serão capazes de ver com outros olhos situações do dia a dia, olhando para elas como um Físico olharia: Por que não escorrego quando uso tênis, mas escorrego com sapatos de sola lisa?; O que é peso?; O que meço quando subo em uma balança? (Relembrar com os alunos o conceito de massa visto anteriormente.); Como medir a velocidade de um carro? Tudo pode ser visto de uma forma nova, basta olhar de maneira diferente da que estamos acostumados.

Movimento, deslocamento e referencial Importante também esclarecer que o conceito de movimento tratado nesta unidade é o de deslocamento, ou seja, a mudança de posição de um corpo em um determinado espaço, em relação a um referencial. Por meio das perguntas sugeridas no livro e de outras que podem ser feitas por você, abordar o conceito de relatividade (uso de um referencial). A imagem das páginas 74 e 75 (abertura da unidade) pode auxiliar nessa tarefa.

Explicar que relativo é algo considerado em relação a alguma outra coisa, dependendo do ponto de vista ou do sistema de referência. É importante que os alunos se habituem a tratar conceitos e observações de forma relativizada, sempre utilizando um referencial. Por exemplo: O que significa dizer que um carro está a 10 km de distância de uma cidade?; Nesse caso, que referencial estamos usando?; O que significa dizer que a Terra está em movimento?; Esse movimento é em relação a quê?; Se uma pessoa está parada na calçada, enquanto nós passamos dentro de um veículo, podemos dizer que, do nosso ponto de vista, ela não descreve nenhum movimento?; E do ponto de vista de um astronauta que estivesse na Lua e fosse capaz de ver essa pessoa na Terra?

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Optamos por trabalhar com o movimento e seu referencial por meio de exemplos. Os alunos devem compreender que, para dizer se um corpo está em movimento ou em repouso, devemos adotar um referencial. Estudar os movimentos é tão essencial quanto estudar a matéria e a energia. Neste momento, não trabalharemos com equações, e sim com observações qualitativas de movimentos facilmente percebidos: um carro, uma bola, uma ave, um atleta etc.

Pedir aos alunos que façam desenhos coletivos que representem movimentos. Com o trabalho pronto, identifiquem as forças que estão agindo nesses movimentos.

Atividades físicas são bastante úteis para trabalhar esses conceitos. Se possível, levar os alunos ao pátio da escola e pedir a eles que se movimentem.

Escolher um grupo de alunos e fazer a eles algumas perguntas: Maria está em movimento em relação a João?; E em relação a Pedro?; E em relação a nós?

Trocar os grupos até que todos tenham respondido a algumas questões.

Velocidade escalar O conceito de velocidade é provavelmente utilizado de maneira informal por todos os alunos, no cotidiano. Na página 78, o conceito apresentado refere-se à velocidade escalar, ou seja, a medida de quão rapidamente um corpo se move ao percorrer uma certa distância. A velocidade escalar é medida por uma unidade de distância (por exemplo, o metro) dividida por uma unidade de tempo (por exemplo, o segundo).

Já a velocidade vetorial é a rapidez, considerando-se também uma direção (por exemplo, norte-sul, leste-oeste) e um sentido (por exemplo, do norte para o sul, do leste para o oeste). Quando se diz que um carro se move a 70 km/s, estamos considerando a rapidez (velocidade escalar). Quando se diz que um avião se move a 300 km/h, considerando sua direção e sentido, estamos considerando sua velocidade vetorial.

Para os alunos, a título de simplificação, adotamos simplesmente “velocidade” para abordar a velocidade escalar (ou rapidez).

Para ampliar o repertório deles e o uso desse vocabulário, levar para a classe fotografias de objetos/situações listados a seguir, pedindo aos alunos que elaborem frases relacionadas às imagens, incluindo a palavra “velocidade”: §§velocímetro de automóvel; §§carro de Fórmula 1 na pista; §§placa de velocidade máxima permitida em uma estrada; §§pessoas correndo; §§avião voando; §§motocicleta em estrada.

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A classe pode estudar a velocidade juntamente com Matemática. Utilizar recortes de jornais contendo informações sobre meios de transporte (aviões,

Interdisciplinaridade com a área de Matemática.

carros etc.), velocidade do vento, velocidade de deslocamento dos animais etc., para fazer os cálculos com a classe. Comparar diferentes velocidades e fazer um quadro de recordes para ser exposto na sala. Para fazer esse quadro, será preciso padronizar as unidades de velocidade; deixar que os alunos cheguem a essa conclusão, percebendo que não é possível comparar dados com unidades diferentes. O guepardo, por exemplo, atinge uma velocidade de 32 m/s e a zebra, de 64 km/h. É provável que alguns alunos, ao serem questionados sobre qual animal é mais veloz, digam que a zebra é mais rápida que o guepardo. Nesse caso, explicar que é preciso atentar para as unidades de medida. A velocidade do guepardo foi dada em m/s, enquanto que a da zebra, em km/h. Para conseguirmos comparar os animais e afirmar qual deles apresenta maior velocidade, devemos trabalhar com as mesmas unidades de medida, ou seja, as duas velocidades devem estar expressas em km/h ou em m/s.

Para fazer os cálculos das conversões é preciso lembrar que 1 km = 1000 m e 1 h = 3600 s. Uma regra prática de conversão, nesse caso, é: §§m/s para km/h multiplicar por 3,6. §§km/h para m/s dividir por 3,6.

Convertendo a velocidade do guepardo para km/h, constatamos que ele atinge 115 km/h, ou seja, é mais rápido que a zebra.

Não é preciso que os alunos façam os cálculos; mas que percebam a importância das unidades de medida e não apenas dos números que as acompanham.

Força, inércia e atrito A força é uma grandeza vetorial, ou seja, que possui intensidade, direção (por exemplo, norte-sul, leste-oeste) e sentido (por exemplo, do norte para o sul, do leste para o oeste). Embora essas características não sejam vistas formalmente ainda, pode-se direcionar o olhar dos alunos para que percebam algumas delas. Perguntar em que sentido age a força quando erguemos um objeto do chão (de baixo para cima ou de cima para baixo?). Com base na fotografia da página 80, perguntar: Qual é o sentido da força de cada um dos participantes que está brincando de cabo de guerra (da direita para a esquerda ou da esquerda para a direita)?

Uma forma concreta de trabalhar alguns dos conceitos apresentados é levar para a classe alguns brinquedos: massinha de modelar e carrinhos ou bolinhas. Pedir aos alunos que demonstrem os efeitos da força (deformar um corpo, colocá-lo em movimento, parar o movimento ou mudar a direção do movimento) utilizando esses brinquedos. Cada grupo pode ficar responsável por um efeito.

O enunciado “Se um corpo está em movimento, tende a continuar em movimento até que uma força atue para pará-lo” é um tanto abstrato

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para os alunos desta faixa etária. Isso é aparentemente difícil de compreender, já que tendemos a ter a noção de que o estado normal de um corpo é o repouso; essa ideia, implícita no pensamento antigo, medieval e do início do Renascimento, perdurou entre os pesquisadores a partir das afirmações de Aristóteles em seus primeiros estudos do movimento.

Para Aristóteles, era fundamental que sempre fosse necessário empurrar ou puxar um objeto para mantê-lo em movimento. Esse pensamento, entretanto, foi derrubado por Galileu em seus estudos sobre a natureza do movimento. Galileu negou as afirmações aristotélicas quando postulou que, se não houvesse interferência sobre um objeto em movimento, este deveria mover-se em linha reta para sempre; nenhum empurrão, puxão ou qualquer outro tipo de força seria necessário para isso. Aristóteles não considerou essa propriedade por não imaginar como seria o movimento sem a interferência do atrito. Não há explicação para a inércia (a tendência dos corpos de resistir a mudanças em seu movimento ou repouso na ausência de forças); não se conhece a razão de os objetos persistirem em seus movimentos ou em seu repouso quando nenhuma força atua sobre eles. Ao falar sobre o atrito, é possível voltar a essa explicação dizendo que, se uma bolinha rolasse por um meio sem nenhum atrito (o vácuo, onde não há matéria), ela rolaria para sempre, pois não haveria nada que a parasse. A primeira Lei de Newton, explicada no texto a seguir, pode ajudar a compreender melhor o que acabamos de dizer.

Primeira Lei de Newton do Movimento A ideia de Aristóteles de que um objeto móvel deve estar sendo propelido por uma força constante foi completamente virada do avesso por Galileu, ao estabelecer que na ausência de uma força um objeto móvel deverá continuar se movendo. A tendência das coisas de resistir a mudanças no seu movimento foi o que Galileu chamou de inércia. Newton refinou a ideia de Galileu e formulou sua primeira lei, convenientemente denominada lei da inércia. Do Principia, de Newton: Todo objeto permanece em seu estado de repouso ou de movimento uniforme numa linha reta, a menos que seja obrigado a mudar aquele estado por forças imprimidas sobre ele.

A palavra-chave nesta lei é permanece: um objeto permanece fazendo seja o que for, a menos que uma força seja exercida sobre ele. Se ele está em repouso, ele permanece em estado de repouso. Isto é ilustrado quando uma toalha de mesa é habilidosamente puxada de súbito por baixo dos pratos sobre uma mesa, deixando tais pratos em seus estados iniciais de repouso. Se um objeto está se movendo, ele permanece se movendo, sem fazer curva [...]. Isto é evidente nas sondas espaciais que se movem permanentemente no espaço exterior. As alterações no movi-

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mento devem ser impostas contra a tendência de um objeto em reter seu estado de movimento. Esta propriedade dos objetos de resistir a alterações no movimento é chamada de inércia.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. p. 48.

A partir do conhecimento de algumas propriedades do movimento, é natural que uma pergunta se faça entre os alunos: Se as coisas tendem a manter seu estado de movimento ou de repouso, por que elas param após algum tempo, mesmo que ninguém toque nelas? Assim, os alunos podem compreender mais facilmente a atuação do atrito nos movimentos: há atrito não só em coisas “palpáveis” (uma lixa, a parede, o chão), mas também entre o nosso corpo e o ar (quem já colocou a mão para fora do vidro de um carro em movimento sabe que é possível sentir o braço sendo empurrado para trás pelo vento).

Nesse momento seria interessante fazer com os alunos a atividade prática sobre a força de atrito sugerida nas páginas 82 e 83 da seção Gente que faz!. Incentivar os alunos a levantar hipóteses plausíveis e antecipar procedimentos que poderiam ser utilizados para testá-las. Auxiliar a classe a criar um ambiente de raciocínio coletivo, em que todos opinem, observem, registrem e comparem ideias antes de efetivamente seguir o passo a passo da atividade e concluí-la.

Promover um passeio com os alunos pela escola e, enquanto caminham, pedir a eles que deem exemplos de situações nas quais se percebe o atrito.

Talvez o piso ou as escadas da escola tenham proteção antiderrapante; questioná-los sobre o porquê de essas superfícies evitarem escorregões.

Ao terminar a atividade, propor este problema para a classe:

Uma família deseja mudar a posição dos móveis de sua sala. A estante de livros é pesada e difícil de ser arrastada no piso. O filho mais novo sugeriu que fosse colocado um cobertor macio debaixo da estante, a fim de tornar o trabalho mais fácil. Essa é uma boa ideia? Explique-a utilizando o conceito do atrito.

Resposta esperada: o cobertor diminui o atrito entre a madeira do móvel e o chão, tornando o trabalho mais fácil.

Ação e reação Talvez a dificuldade em compreender que cada ação tem uma reação consista na percepção que objetos inanimados também são capazes de exercer força. No entanto, essa força só “aparece” quando há interação entre dois corpos. Para demonstrar a força dos objetos, construir um

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cilindro, com altura pequena, enrolando um retângulo de papel e unindo suas pontas com fita adesiva. Solicitar aos alunos que coloquem livros sobre o cilindro, um por vez, até que o peso dos livros o amasse. O papel sustentou os livros até que a força do peso destes foi maior que a força de apoio do cilindro, causando sua deformação. Da mesma maneira, uma ponte sustenta carros sobre ela, uma mesa sustenta objetos nela dispostos e uma parede sustenta o nosso corpo quando nos apoiamos nela.

Testar com a classe diferentes materiais e formas de sustentação, para verificar quais são mais resistentes à deformação.

Solicitar aos alunos que representem concretamente algumas das situações presentes na página 84 (como a do carrinho amarrado ao pulso) para perceber as forças de ação e reação.

Pedir a cada aluno que explique e faça desenhos para responder à pergunta: Por que não caímos da Terra enquanto ela está girando ao redor do Sol? Cada aluno deve fazer um desenho e escrever sua resposta em uma folha de papel avulsa. Ao final do estudo sobre atração gravitacional, entregar novamente essa folha aos alunos, para que revejam seus conceitos antigos e comparem com os novos. O texto a seguir traz informações que podem ajudá-lo nas conversas em sala de aula sobre o assunto.

Força gravitacional A força gravitacional decorre de uma das interações fundamentais no Universo, isto é, ela não pode ser explicitada a partir de outras formas de interação da matéria.

A manifestação da gravitação se dá através da capacidade dos corpos de se atraírem uns aos outros. Quanto maior for a massa de um corpo tanto maior a força de atração que ele experimenta ou que ele exerce sobre os outros. Além das massas, a força depende do inverso quadrado da distância.

Todos os objetos dotados de massa sofrem a influência da força gravitacional. Isto pode ser observado na Terra, onde a tendência dos objetos de caírem resulta dessa atração gravitacional que a Terra exerce sobre eles.

Gravitação no cotidiano 1. A queda dos objetos O movimento de queda dos objetos é a manifestação mais simples da força gravitacional no cotidiano. O objeto em queda é acelerado em direção ao centro da Terra.

Todo corpo na superfície terrestre experimenta a ação da força gravitacional. Ela é mais comumente conhecida como força peso. Sua expressão é P = mg onde g é aceleração da gravidade.

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2. O movimento da Lua Ao observarmos a Lua no seu movimento em torno da Terra, estamos nos dando conta de outro fenômeno associado à gravitação. Este movimento resulta da atração gravitacional que a Terra exerce sobre a Lua. 3. O movimento das marés O movimento das marés resulta da atração gravitacional que a Lua exerce sobre a Terra. Na porção do nosso mundo onde existe água haverá uma deformação na superfície terrestre. Forma-se um pequeno calombo, o qual se desloca juntamente com a Lua. Assim, as águas do mar deverão subir ou descer em função da aproximação ou afastamento da Lua. 4. O movimento dos planetas O movimento dos planetas, e o da Terra em particular, é resultado da força gravitacional que o Sol exerce sobre os planetas.

5. A forma arredondada dos planetas e estrelas A Lua, os planetas e as estrelas têm uma forma arredondada. Essa forma resulta do efeito da atração gravitacional.

6. Colapso estelar À medida que o combustível no interior das estrelas vai se exaurindo, o efeito da atração gravitacional é provocar o colapso da estrela. Esse colapso resulta do fato de a atração gravitacional não dispor de formas (no interior da estrela) que se contraponham a ela. O resultado disso é que a estrela vai se encolhendo, diminuindo de tamanho (de raio), produzindo um objeto compacto (muito denso). Toda a massa da estrela se encontra numa região muito pequena do espaço. Nesse caso, dizemos que a estrela colapsou. Todas as estrelas “morrem” assim.

7. Buraco negro Se uma estrela tiver uma massa pouco maior do que quatro vezes a massa do Sol, essa estrela acabará tornando-se, em algum estágio do processo de colapso estelar, um buraco negro.

Num buraco negro, a atração gravitacional é tão intensa que ela atrai todos os objetos (donde o nome buraco), mas não deixa sair nenhum objeto.

Assim, nem a luz escapa de um buraco negro. Desse fato deriva o seu nome.

E-física. Ensino de Física On-line. Disponível em: <http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/gravitacao/ cotidiano>. Acesso em: jun. 2014.

Gravidade e força peso A ação da gravidade e a força peso são conceitos que podem ser abordados por meio de atividades práticas. Ajudar os alunos nos procedimentos da atividade da página 88 e da seção Gente que faz! sobre paraquedas e queda livre. É muito importante anotar as hipóteses dos alunos. O senso comum

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será confrontado com os resultados da prática para, então, os alunos compreenderem a explicação dos fatos. Ao final da atividade dos paraquedas feitos com clipes e papel, é interessante ler para os alunos a explicação dada pelo texto a seguir.

Normalmente quando perguntamos a alguma pessoa sobre o tempo de queda de dois objetos soltos de uma mesma altura, ela nos responderá que o mais pesado será mais rápido. Além desta ser uma concepção espontânea, a física de Aristóteles (384-322 a.C.) também afirmava que objetos mais pesados caíam mais rápido com relação aos mais leves. Mas Galileu Galilei (1564-1642) provou experimentalmente que isso não era verdade. Através de seus experimentos, ele mostrou que os objetos que apresentem o mesmo grau de resistência ao movimento através do ar, independentemente de seu peso, em movimento de queda livre, caíam juntos quando soltos de uma mesma altura. O fato é que todos os objetos na superfície da Terra sofrem uma atração em direção ao centro gravitacional do planeta, ou seja, próximo ao centro da Terra. Na verdade, possuem a mesma aceleração de queda (aceleração gravitacional). Com a mesma aceleração, todos os objetos ganham a mesma velocidade. Com velocidades iguais, devem chegar juntos ao solo, se soltos ao mesmo tempo, da mesma altura.

UNESP – Bauru. Quedas iguais IV. Projeto Experimentos de Física com materiais do dia a dia. Disponível em: <www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/mec27.htm>. Acesso em: jun. 2014.

Esta atividade propicia discussão sobre o método científico e o senso comum. Vale a pena contar para a classe um pouco da história do cientista Galileu Galilei e de suas descobertas sobre a queda livre dos corpos.

Galileu Galilei nasceu na Itália, em 1564. Fez descobertas importantes sobre astronomia e movimentos dos objetos. Na época em que Galileu vivia, as pessoas acreditavam que a Terra não se movia no céu. Acreditavam também que, se dois objetos, de mesma forma, fossem lançados de uma mesma altura, o objeto de maior massa chegaria ao chão primeiro.

Essas ideias eram as mais aceitas na época; esse conhecimento já durava mais de 2 mil anos.

Galileu, então, começou a estudar sobre os corpos e seus movimentos.

Ele foi percebendo que muitas das ideias de sua época estavam erradas. Diz a lenda que o cientista foi até o alto da torre de Pisa e de lá deixou cair vários objetos com massas diferentes. As pessoas que observaram a experiência puderam ver que, independentemente da massa, os objetos caíam quase ao mesmo tempo. A lenda também conta que, mesmo vendo com os próprios olhos, os observadores zombaram de Galileu e preferiram ficar com suas velhas ideias erradas.

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O texto a seguir permite a discussão sobre a atitude científica que coloca à prova as concepções do senso comum.

A atitude científica É comum se pensar num fato como algo imutável e absoluto. Mas em ciência, um fato é geralmente uma concordância estreita entre observadores competentes sobre uma série de observações do mesmo fenômeno. Por exemplo, onde foi uma vez fato que o Universo era imutável e permanente, hoje é um fato que está se expandindo e evoluindo. Uma hipótese científica, por outro lado, é uma suposição culta que somente é tomada como factual depois de ser testada pelos experimentos. Após ser testada muitas e muitas vezes e não ser negada, uma hipótese pode tornar-se lei ou princípio.

Se as descobertas de um cientista evidenciam uma contradição a uma hipótese, lei ou princípio, então deve ser abandonada dentro do espírito científico – não importa a reputação ou a autoridade das pessoas que a defendem (a menos que a evidência negativa mostre-se errônea – como acontece, às vezes). Por exemplo, o filósofo grego altamente respeitável Aristóteles (384-322 a.C.) afirmava que um objeto cai com uma velocidade proporcional ao seu peso. Esta ideia foi aceita como verdadeira por quase 2.000 anos, por causa da grande autoridade de Aristóteles. Galileu supostamente demonstrou a falsidade da afirmativa de Aristóteles com um experimento – mostrando que objetos leves e pesados caíam da torre inclinada de Pisa com valores de rapidez aproximadamente iguais. No espírito científico, um único experimento comprovadamente contrário tem mais valor do que qualquer autoridade, não importa sua reputação ou número de seus seguidores ou defensores.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. p. 33.

O endereço eletrônico a seguir traz outras sugestões de atividades práticas sobre queda livre. Vale a pena selecionar algumas para fazer com a classe.

Para saber mais UNESP. Mecânica. Disponível em: <www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/mec_list.htm>.

Acesso em: jun. 2014.

Ver os itens “Queda livre”.

Como foi dito anteriormente, um movimento pode ser alterado se uma força agir sobre ele. Nesse sentido, é possível relacionar esses dois conceitos de Física, usando para isso um exemplo que costuma despertar o interesse de muitos alunos. Muitos deles se interessam por automóveis.

Interdisciplinaridade com as áreas de Língua Portuguesa e Matemática.

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Sendo assim, sugerimos explorar a seção Rede de ideias (páginas 92 e 93) que permite a integração com Língua Portuguesa e Matemática.

Buscamos associar os conceitos estudados nesta unidade com o tema da segurança dos condutores e passageiros: uso do cinto de segurança, importância da manutenção dos pneus e dos freios, velocidade adequada em estradas etc. Na última questão da página 93, incentivar a conversa entre os alunos. Valorizar as ideias deles e ressaltar a importância de ouvir o colega com atenção. Comentar que, mesmo com todos os aparatos de segurança nos automóveis modernos, é preciso que motoristas e passageiros tenham consciência da importância do uso do cinto de segurança, da obediência às placas e leis de trânsito e da constante manutenção dos veículos.

A atividade pode ser ampliada com o convite a uma autoridade de trânsito para fazer uma palestra para a classe. O convidado pode falar quais são os motivos da maioria dos acidentes de trânsito. Além de mostrar os números de pessoas feridas ou mortas nesses acidentes, o palestrante também pode dar dicas de como o pedestre deve se comportar, já que o trânsito não se faz apenas de motoristas e passageiros, mas também de pessoas que transitam pelas ruas. É válido ressaltar o perigo de atravessar grandes avenidas ou rodovias. Ressaltar a importância de usar as passarelas e as faixas de pedestres. Se possível, permitir que os alunos façam perguntas ao convidado e tirem suas dúvidas sobre o assunto.

Combinar previamente com o palestrante como poderá ser a participação da classe.

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Unidade 5

A imensidão do Universo

páginas 94 a 113

Sempre que olhamos para o céu, em uma noite estrelada, e começamos a pensar em sua imensidão, é comum nos sentirmos pequenos, insignificantes perante a grandeza do Universo. Não é possível sequer imaginar que tamanho tem o Universo, ou qual é seu começo e seu fim. O simples fato de pensar sobre isso pode motivar os alunos a querer descobrir mais sobre os mistérios do céu.

Outra sugestão para motivar a classe a começar o estudo deste tema é levar para a sala de aula livros, revistas e outros materiais nos quais os alunos possam encontrar informações sobre o Universo. A pesquisa pode ser feita também na internet. O uso da internet é cada vez mais importante em diversas atividades, sejam elas profissionais ou educacionais. Porém, não basta apenas colocar os alunos em contato com a rede; é preciso orientá-los para que sejam responsáveis e saibam utilizar bem os recursos oferecidos. A experiência e o uso regular da pesquisa na internet desenvolverão nos alunos habilidades importantes, como seleção de palavras-chaves, orientação e lógica da organização das informações.

A prática fará com que o aluno desenvolva sua autonomia e saiba encontrar o que precisa; isso vale não só para a internet, mas para qualquer fonte de informação: livros, revistas, filmes, bibliotecas, arquivos etc.

Os alunos podem navegar por sites de Astronomia ou Ciências em geral. Cada site tem sua própria organização; reservar um tempo para que os alunos descubram como ela funciona. A seguir, listadas algumas sugestões de sites para pesquisa e o link para download do Google Sky, software que está disponível também em português e é outra excelente ferramenta para a observação do céu.

Para saber mais Sites para pesquisa (em português): StarChild: um centro de aprendizagem para jovens astrônomos. Disponível em: <http://heasarc. gsfc.nasa.gov/nasap/docs/StarChild.html> Brincando com Ciência. Disponível em: <www.on.br/brincando_ciencia/site_brincando> Link para download do Google Sky: <www.earth.google.com/sky> Acesso aos sites em: maio 2014.

Deixar que os alunos explorem os materiais e relembrem o que já sabem sobre o assunto. Perguntar a eles o que gostariam de saber sobre o Universo e, à medida do possível, tentar satisfazer a curiosidade dos alunos.

Perguntar à classe sobre a parte da Via Láctea conhecida pelo ser humano.

Explicar que os astronautas nunca exploraram além do Sistema Solar, nem mesmo viajaram para outros planetas. O que sabemos sobre outros planetas ou outras regiões fora da Via Láctea deve-se às informações enviadas por sondas, como a sonda-robô Curiosity que foi enviada a Marte.

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Conhecemos uma parte muito pequena do Universo. A Via Láctea é apenas uma dentre bilhões e bilhões de galáxias que se estima existirem no Universo. Viagens espaciais costumam despertar grande interesse dos alunos, até mesmo por sua abordagem na ficção científica, e são oportunidade para ligar Ciências e tecnologia.

A seguir, disponibilizamos um texto sobre uma parte da história da busca do conhecimento do espaço. Recomendamos acessar o material completo (disponível na internet) para observar imagens e obter outras informações sobre astronáutica.

Corrida pela supremacia mundial Entre 1957 e 1958, ocorreu o chamado Ano Geofísico Internacional – um grande evento temático que se propôs a reunir cientistas de todas as partes do mundo em atividades voltadas para o estudo da Terra. Quando os americanos especularam sobre a possibilidade de lançar um satélite artificial, surgiu a desculpa perfeita para Sergei Korolev voltar suas atividades para a exploração espacial: embora o R-7 fosse originalmente um míssil balístico intercontinental, seus potenciais usos desde o início incluíam o lançamento de satélites em órbita. Com o anúncio público dos americanos, Korolev conseguiu autorização do Partido Comunista soviético para perseguir a meta de lançar um satélite artificial antes dos Estados Unidos. Ironicamente, a despeito da promessa, poucos recursos estavam sendo devotados pelos americanos para de fato realizar este feito.

Tudo foi resolvido muito rapidamente e o lançamento do Sputnik 1 veio como uma surpresa. O primeiro satélite artificial terrestre se resumia a uma esfera com quatro antenas de rádio, que transmitia um sinal na forma de bipes. Com cerca de 50 cm de diâmetro e pesando 80 quilogramas, o efeito psicológico do lançamento foi avassalador. Mas não na União Soviética.

Lá, no dia após o lançamento, ou seja, 5 de outubro de 1957, o jornal russo Pravda deu a notícia no pé da primeira página, com pouco destaque.

Mesmo o governo soviético não estava ligando muito para o sucesso. O líder comunista Nikita Khruschev (1894-1971), sucessor de Stalin (1878-1953), relembrou o episódio da seguinte maneira: Quando o satélite foi lançado, eles me telefonaram dizendo que o foguete tinha tomado o curso correto e que o satélite já estava girando em

torno da Terra. Eu parabenizei o grupo inteiro de engenheiros e técnicos nesse feito impressionante e calmamente fui para a cama.

O furor aconteceu mesmo no Ocidente. Nos Estados Unidos, o jornal The New York Times julgou o fato merecedor de uma manchete de três linhas na primeira página: Soviéticos disparam satélite terrestre para o espaço; Está circulando o globo a 18 mil milhas por hora; Esfera é rastreada em quatro passagens sobre os EUA. Ao ver a reação dos adversários, os soviéticos perceberam o poder de propaganda que a exploração espacial poderia desempenhar.

Khruschev imediatamente instruiu Korolev a preparar um novo lançamento.

Em 3 de novembro de 1957, era lançado ao espaço o Sputnik 2, que levava no seu interior a cachorrinha Laika – o primeiro animal a deixar a Terra. Com a pressa de impressionar, os russos não se preocuparam em desenvolver uma forma de trazer Laika de volta após a viagem; ela seria sacrificada no espaço. Ainda assim, o feito era impressionante.

Em dois meses, a União Soviética havia lançado dois satélites, e um deles transportava um cão!

Entre os militares americanos, o sucesso soviético não veio como surpresa total.

Mas para o público a reação foi de choque, o que obrigou o governo dos Estados Unidos a acelerar sua própria corrida rumo ao espaço.

O projeto então em andamento para o lançamento do satélite, chamado Vanguard [Vanguarda] e desenvolvido pela Marinha, foi acelerado, o que levou a uma tentativa prematura de lançamento em 6 de dezembro de 1957. Diante das câmeras de televisão do mundo todo, o foguete americano leva-

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ria ao espaço um “satélite” de massa ridiculamente pequena, mesmo se comparado ao também pequeno Sputnik 1. Mas o lançador subiu por apenas dois segundos antes de despencar e explodir a plataforma de lançamento, num acidente espetacular – e embaraçoso.

Foi quando o presidente dos Estados Unidos Dwight Eisenhower (1890-1969) se voltou para Wernher von Braun e sua equipe. O alemão já estava desenvolvendo, paralelamente ao Vanguard, seu próprio projeto de foguete lançador de satélites, chamado Jupiter-C – ele era uma versão do míssil Redstone, que por sua vez era um descendente direto do velho V-2.

Então, em 31 de janeiro de 1958, com um lançamento feito a partir do Cabo Canaveral, na Flórida, o Explorer 1, primeiro satélite americano, chegava à órbita com sucesso. Era um pequeno dispositivo com apenas 14 quilogramas, mas colocava os Estados Unidos na corrida espacial.

O mundo inteiro acompanhava com grande interesse (e muitas vezes preocupação) esta corrida.

Embora fosse mascarada como o sonho humano de atingir as estrelas, todos sabiam que na verdade se tratava de uma disputa para mostrar qual das duas superpotências – e qual sistema político-econômico – tinha o desenvolvimento científico e bélico mais pujante. Era a Guerra Fria alimentando a Corrida Espacial. E, no início, os soviéticos abriram uma enorme dianteira.

Korolev, encorajado pelos sucessos iniciais, conseguiu convencer seu governo a perseguir um programa tripulado. Em 12 de abril de 1961, o sonho se tornava realidade, com a viagem de Yuri Gagarin (1934-1968) à órbita terrestre. Ele deu apenas uma volta ao redor da Terra, percurso coberto em 108 minutos, e retornou ao ponto de partida.

A nave que levou o primeiro cosmonauta (modo como os russos chamam seus astronautas) da história, a Vostok 1, era totalmente automatizada. A Gagarin coube apenas o papel de assistir sentado ao espetáculo e contar a novidade à equipe de controle: “A Terra é azul”.

A essa altura, os soviéticos já haviam desenvolvido tecnologias para que a cápsula fizesse a reentrada na atmosfera e sobrevivesse a esse processo violento, mas ainda não havia meio de realizar um pouso suave – Gagarin teve de ser ejetado da Vostok 1 quando a cápsula estava a cerca de quatro quilômetros do chão. A escotilha da nave se abriu, seus cintos de segurança foram automaticamente arrebentados. Dois segundos depois, Gagarin foi atirado para fora da espaçonave realizando uma descida suave de paraquedas até o chão.

Após seu retorno, o cosmonauta foi ovacionado mundialmente. Fez viagens pelos quatro cantos do mundo, a convite de vários países, como Finlândia e Inglaterra. Na América, ele passou por Cuba e pelo Brasil, onde esteve no Rio de Janeiro, em São Paulo e em Brasília. Sua estada em terras brasileiras começou no dia 29 de julho de 1961 e terminou em 5 de agosto. No dia 2 de agosto, o presidente Jânio Quadros (1917-1992) condecorou Gagarin com a Ordem do Cruzeiro do Sul e, um dia depois, criou o Grupo de Organização da Comissão Nacional de Atividades Espaciais (Gocnae), funcionando em São José dos Campos, SP. Era o início do Programa Espacial Brasileiro.

A missão de Gagarin também enfatizou, mais uma vez, que os americanos estavam atrás dos soviéticos na corrida espacial. O presidente dos Estados Unidos, John F. Kennedy (1917-1963), não gostava nada desta situação. Em reunião com as lideranças da nova agência espacial americana, Nasa, perguntou qual projeto poderia colocar, a médio prazo, os ianques à frente dos soviéticos. A resposta era propor uma missão tripulada à Lua. Em 25 de maio de 1961, Kennedy, diante do Congresso Americano, profetiza: “Penso que esta nação deve empenhar-se para que o objetivo de pousar um homem na Lua e trazê-lo de volta à Terra a salvo seja atingido antes do fim desta década. Nenhum outro projeto será mais importante para a humanidade, mais difícil ou mais caro de ser alcançado“.

(Disponível em: http://www.hq.nasa.gov/office/ pao/History/moondec.html. Acesso em: abr. 2014.)

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Entre 1961 e 1969, russos e americanos empreenderam uma fantástica corrida pela Lua. Os americanos dividiram seu plano lunar em três etapas: Programa Mercury (1961-1963); Programa Gemini (1965-1966); e Programa Apollo (1967-1972). Com o Programa Mercury, os americanos repetiram o feito soviético e colocaram John Glenn (1921-) em órbita da Terra, em 20 de fevereiro de 1962.

Posteriormente, com as Gemini, os americanos aprenderam o verdadeiro significado das leis de Newton e conseguiram efetuar o acoplamento de duas espaçonaves movendo-se a 28.000 km/h cada. Realizaram também a primeira atividade extraveicular americana, conhecida pela sigla em inglês EVA. Nela, Ed White (1930-1967) deixa a cápsula e enfrenta o ambiente espacial. Mas a primeira “caminhada espacial” foi feita pelos russos, em 1965, quando Alexei Leonov (1934-) passou alguns minutos fora de sua nave, a Voskhod 2. Findo o Programa Gemini, os americanos, capitaneados por von Braun, tinham desenvolvido o Saturno V, capaz de atingir a estonteante velocidade de 40.000 km/h e permitir, portanto, a viagem de uma tripulação em direção à Lua. O Saturno V permanece até hoje como o maior e mais possante foguete construído pelo ser humano. Com 110 metros de comprimento, 10 metros de diâmetro e pesando 3 milhões de quilogramas (equivalente ao peso de 3.000 automóveis), o Saturno V consumia cerca de 13 toneladas de combustível a cada segundo. Uma maravilha tecnológica, mesmo para os padrões tecnológicos da atualidade.

Os russos também mantiveram um ritmo acelerado, com dezenas de lançamentos. Em 3 de agosto de 1964, o Partido Comunista havia autorizado o esforço para a realização de voos circunlunares (em volta da Lua) e, finalmente, uma alunissagem (pouso lunar). Conhecido pela estranha sigla “N-1/L-3”, o programa previa a construção de três veículos. Em janeiro de 1966, antes que qualquer uma dessas naves pudesse sair do chão, Korolev morre – segundo as fontes oficiais, vitimado por um câncer, após uma cirurgia fracassada. Sem sua mais forte liderança, o projeto começa a perder o rumo e não consegue realizar sequer um voo bem-sucedido.

O primeiro teste só pôde ocorrer em 20 de fevereiro de 1969 e terminou rapidamente, com um defeito no primeiro estágio do foguete. Outros três testes foram realizados (3 de julho de 1969, 27 de junho de 1971 e 23 de novembro de 1972), todos com falhas, também

no primeiro estágio. O quinto e o sexto testes foram agendados para 1974, mas acabaram adiados. O programa foi cancelado em 1976.

Enquanto isso, os americanos continuavam no caminho certo para a Lua. O esquema da missão era simples. Um foguete Saturno V (obra-prima de Wernher von Braun) levava até a órbita terrestre um conjunto de três módulos, um de serviço, um de comando e um lunar.

O primeiro serviria para abrigar os sistemas de suporte e manobra do veículo que entraria em órbita da Lua, além dos propulsores que trariam a nave de volta depois da viagem ao satélite natural da Terra. O segundo era o local de habitação dos astronautas durante todo o percurso. O terceiro servia para o pouso na Lua. Três astronautas fariam a viagem, dos quais um ficaria a bordo do módulo de comando numa órbita lunar, enquanto os dois outros iriam à superfície. O trajeto de cerca de 384 mil quilômetros exigia três dias e meio na ida e outros três dias e meio na volta.

Lançada 24 anos após o primeiro teste de uma bomba nuclear, 16 de julho de 1969, a Apollo 11 também marcaria, para sempre, a história da humanidade. No dia 20 de julho, às 21h56, horário de Houston, EUA, 23h56 no horário brasileiro, Neil Armstrong (1930-) colocou o seu pé no solo lunar.

Os satélites de comunicação já existiam e cerca de um bilhão de terráqueos puderam assistir ao evento do século. Ao pisar no solo lunar, Armstrong proferiu a sua célebre frase: “Um pequeno passo para um homem, um salto gigantesco para a humanidade.” Coincidentemente, 20 de julho é o dia de nascimento de Santos Dumont. Se fosse vivo, ele completaria naquela data 98 anos. Depois de 21 horas na superfície (mas apenas duas horas e meia do lado de fora da nave), Neil Armstrong e Edwin Aldrin (1930-) voltam a encontrar Michael Collins (1930-) a bordo do módulo de comando Columbia, cujo nome era uma homenagem ao descobridor do Novo Mundo, Cristóvão Colombo (1451-1506). No Mar da Tranquilidade, Armstrong e Aldrin deixaram a bandeira americana, um sismógrafo, um refletor de raios laser, uma antena de comunicações, uma câmera de TV e a base do módulo lunar, em cuja superfície estava afixada uma placa onde se lia: “Aqui homens do planeta Terra pela primeira vez colocaram os pés na Lua Julho de 1969, d.C.

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Viemos em paz por toda a humanidade”.

Assinavam a placa Neil Armstrong, Michael Collins, Buzz Aldrin e Richard Nixon (1913-1994), então presidente dos Estados Unidos. Os três chegaram à Terra no dia 24 de julho, trazendo várias rochas lunares.

A chegada do homem à Lua mostrou as enormes possibilidades do ser humano e uma visão otimista da tecnologia. E os russos? Bem, a corrida foi disputada cabeça a cabeça. Três dias antes do lançamento da Apollo 11, os russos lançaram a Luna 15, uma nave não tripulada cujo objetivo era atingir a superfície lunar, coletar amostras do seu solo e trazê-las de volta à Terra, antes que os astronautas da Apollo 11 o fizessem. A Luna 15 jamais regressou; somente em 12 de setembro de 1970 é que os soviéticos lançaram a primeira missão robótica capaz de pousar na Lua, recolher amostras do seu solo e trazê-las de volta à Terra. Àquelas alturas, a Apollo 12 já havia chegado ao satélite natural. Por anos a fio, os soviéticos negaram ter tido um programa tripulado de ida à Lua. Só quando a Guerra Fria terminou, os detalhes do projeto (assim como suas deficiências) vieram à tona. No dia 7 de dezembro de 1972, a Apollo 17 parte na última missão do programa. O voo marcou a primeira visita de um cientista, mais especificamente um geólogo, Harrison Schmitt (1935-), à superfície da Lua. Acompanhado por Eugene Cernan (1934-), ele realizou o último pouso lunar do século 20 a bordo do módulo lunar Challenger, enquanto Ronald Evans (1933-1990) os esperava no módulo de comando América. O retorno ocorreu em 19 de dezembro.

Se americanos e russos tivessem mantido o ritmo de desenvolvimento e investimentos da época da corrida espacial, é quase certo que o ser humano já teria pousado em Marte. Entretanto, os elevados custos dessas missões levaram ao arrefecimento dos ânimos, de ambos os lados. A partir de então, os russos caminharam em direção ao desenvolvimento de estações espaciais, da qual

a Mir [que significa paz em russo] foi a grande vedete.

Ela ficou em órbita de 1986 a 2001. Os americanos, por outro lado, partiram para o desenvolvimento dos ônibus espaciais e, numa homenagem ao voo de Gagarin, lançaram o seu primeiro ônibus espacial, o Columbia, em 12 de abril de 1981. A essas alturas esses ex-adversários na corrida espacial tinham realizado algo inimaginável na década anterior. Em julho de 1975, uma nave Soyuz (russa) e uma Apollo, ambas tripuladas, acoplaram-se no espaço. Estavam abertas as portas para a cooperação entre dois ex-inimigos da Guerra Fria.

O maior resultado desses novos tempos é a cooperação envolvendo a construção da Estação Espacial Internacional (ISS) [International Space Station], que, de certa forma, une a experiência dos russos na construção e operação de estações espaciais à experiência americana com os ônibus espaciais, primordiais para a conclusão da ISS. Desenvolvida em parceria por Estados Unidos, Rússia, Canadá, Japão e países europeus, a ISS será o maior e mais espetacular laboratório de pesquisa já construído no espaço. Uma vez concluída, ela terá o tamanho equivalente a um campo de futebol e uma massa de 450 toneladas. Ela orbita a cerca de 350 km da superfície terrestre.

O Brasil chegou a participar da construção da ISS dentro da parte dos Estados Unidos. Sua construção, iniciada em 1998 e ainda em andamento, marca o fim da era de competição no espaço e o início de uma nova fase. Os investimentos dos diferentes países respondem por cerca de 100 bilhões de dólares – o maior projeto de cooperação internacional da história da humanidade.

Embora seja um excelente laboratório de pesquisa, a ISS não vai a lugar algum – apenas gira em torno da Terra.

Portanto, ela não responde por nossos anseios de exploração. Após a corrida para a Lua, o lado exploratório ficou apenas por conta de sondas automáticas.

NOGUEIRA, S.; PESSOA FILHO, J. B.; SOUZA, P. N. Astronáutica: ensino fundamental e médio. v. 12. Brasília: MEC, SEB; MCT; AEB, 2009. p. 263. (Coleção Explorando o Ensino.)

Outra sugestão para comentar sobre tecnologias espaciais é falar para os alunos um pouco sobre o cotidiano dos astronautas, quando viajam. Explicar que as condições do espaço são muito diferentes das condições da Terra.

Não conseguimos respirar no espaço, e as temperaturas podem ser extremas (muito frio ou muito calor, em comparação com as temperaturas terrestres).

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Por isso, astronautas precisam usar equipamentos especiais durante as decolagens, pousos e no exterior da nave; dentro da nave, eles podem usar roupas comuns. No espaço, os astronautas fazem refeições normais: café da manhã, almoço e jantar. A maior parte dos alimentos é consumida da mesma forma que na Terra. Nenhum astronauta até hoje viajou para outro planeta porque as distâncias são enormes e viagens assim seriam muito longas (demorariam muitos anos). Nos dias de hoje, programas espaciais enviam naves não tripuladas ao espaço, a fim de captar imagens e recolher materiais para serem estudados na Terra.

Sugerimos também a organização de uma visita com os alunos a um observatório ou planetário próximo de sua escola. No link a seguir, há uma lista completa e atualizada dos observatórios e planetários brasileiros.

Para saber mais Observatórios do Brasil. Disponível em: <www.uranometrianova.pro.br/observatorios/obsbrasil.htm>. Acesso em: abr. 2014.

Iniciamos o estudo do céu do ponto de vista das pessoas, na Terra. Apresentamos números de estrelas e galáxias para que os alunos percebam que são, realmente, números astronômicos. Experimentar a seguinte abordagem com a classe, para que os alunos tenham alguma noção da grandeza da unidade bilhão: imaginem 10 bolinhas em uma caixa. Cada bolinha representa uma estrela. Agora, vamos aumentar 10 vezes esse número: 100 bolinhas na caixa. É bastante, não? E se aumentar 10 vezes esse número, teremos quantas bolinhas?

Mil! Agora vamos multiplicar essas mil bolinhas por mil! Agora sim, temos 1 milhão de bolinhas, ou de estrelas. Vamos escrever esse número na lousa para ver quantos zeros precisamos colocar: 1.000.000. E para atingir 1 bilhão, precisamos multiplicar o milhão por mil! O número é bem grande: 1.000.000.000. Na Via Láctea há bilhões de estrelas! O Sol é apenas uma delas. É importante ressaltar que quando falamos em Universo, todos os números são gigantescos: a quantidade de estrelas, a distância entre elas e o tamanho dos planetas. O texto a seguir traz informações sobre as unidades astronômicas e pode ajudar nas conversas em sala de aula sobre o assunto.

Unidades astronômicas O Universo é enorme. Não foi à toa que a expressão “astronômico” entrou para o nosso cotidiano como sinônimo de números grandes, muito grandes. E não é mesmo fácil assimilar as distâncias envolvidas em boa parte dos textos sobre Astronomia. [...]

Muito longe de casa Ao lançar sondas exploratórias para outros planetas, o quilômetro deixa de ser prático como

unidade de medida do percurso. Por convenção, escolheu-se a distância média da Terra ao Sol, cerca de 150 milhões de quilômetros, como unidade mais usual dentro do Sistema Solar. Por isso mesmo ela é chamada de Unidade Astronômica (abrevia-se U.A.). [...]

A nave espacial mais rápida – e que até agora foi mais longe – é a Voyager 1. Ela partiu em 1977 com destino a Júpiter e Saturno. Hoje ela está a mais de 17 bilhões de quilômetros da Terra e continua se

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afastando a 60.000 quilômetros por hora.

Mesmo assim, levará 76 mil anos para que a Voyager 1 percorra a distância que se encontra a estrela mais próxima do Sol, chamada Proxima Centauri, situada a 4,3 anos-luz (o equivalente a 271.931 U.A.). E agora que estamos falando de estrelas, a Unidade Astronômica (U.A.) também deixa de ser prática. Precisamos de uma medida maior. É a vez do ano-luz.

O ano-luz (abreviatura: al) é a unidade de distância (não de tempo!) mais usada pelos astrônomos. Ela equivale ao percurso de um raio de luz que viaja pelo espaço durante um ano. Sabemos que a velocidade da luz é de 300.000 quilômetros por segundo. Para saber quantos quilômetros há num ano-luz temos que multiplicar esse valor pelo número de segundos que tem um ano.

Tempo & Espaço 1 minuto

60 segundos

1 hora

60 minutos ou 60 × 60 segundos = 3.600 segundos

1 dia

24 horas ou 3.600 × 24 = 86.400 segundos

1 ano

365 dias ou 86.400 × 365 = 31.536.000 segundos

Logo, 1 ano-luz = 300.000 quilômetros por segundo × 31.536.000 segundos = 9.460.800.000.000 quilômetros (ou 9 trilhões, quatrocentos e sessenta bilhões e oitocentos milhões de quilômetros)

Da mesma forma como fizemos para calcular o ano-luz, podemos descobrir os submúltiplos dessa unidade: o minuto-luz e a hora-luz, por exemplo.

O Sol está a 8 minutos-luz da Terra. A Terra está distante pouco mais de 5 horas-luz de Plutão […].

Repare no que isso significa. Se o Sol se apagar nesse instante, ainda teremos oito minutos de luz até que tomemos conhecimento da terrível notícia.

Da mesma forma, se você partir agora numa nave espacial rumo a Plutão, vai demorar cerca de cinco horas, viajando à velocidade da luz, para chegar ao seu destino.

Mas se o seu objetivo for alcançar Proxima Centauri a viagem demorará mais de quatro anos. Se decidir atravessar a Via Láctea, nossa galáxia, de ponta a ponta, nem todos os seus descendentes juntos adiantarão muita coisa: será preciso esperar 100 mil anos para cumprir o trajeto. E a Via Láctea é apenas uma entre bilhões de outras galáxias. O Universo é mesmo de tirar o fôlego. [...]

Máquina do tempo No entanto, talvez a informação mais extraordinária que aprendemos com as unidades de distância astronômicas seja o fato de que olhar para o céu é como fazer uma viagem no tempo.

Se eu vejo uma estrela que está a precisamente mil anos-luz de distância, significa que a luz partiu desse astro há exatos mil anos. A estrela pode até não existir mais – mas eu a vejo agora como ela era no passado.

A galáxia de Andrômeda, localizada na constelação de mesmo nome, é o objeto mais distante de todo o Universo que podemos ver a olho nu. Ela está a dois milhões de anos-luz da Terra. Quando percebemos aquela mancha esbranquiçada contra o fundo escuro do céu, estamos vendo Andrômeda como ela era na época em que os primeiros hominídeos começaram a caminhar pela Terra.

Interessar-se pelo firmamento é uma viagem de descobrimento. Uma viagem no tempo e no espaço, na companhia dos maiores números que você já ousou imaginar.

COSTA, J. R. V. Distâncias astronômicas. Tribuna de Santos.

Caderno de Ciência e Meio Ambiente. Santos, 2 mai. 2005. p. D-4.

Disponível em: <www.zenite.nu?unidadesastronomicas>.

Acesso em: jun. 2014.

Sendo assim, explicar que a figura que representa o Sistema Solar não mostra proporcionalmente o tamanho dos astros nem a distância entre eles. Neste nível, os alunos já têm algum embasamento para compreender a proporção na representação de figuras de elementos muito grandes ou muito pequenos.

Trabalhar essa noção com exemplos do cotidiano. Pedir a eles, por exemplo, que façam um desenho de um elefante e de uma formiga (ou outros animais

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de tamanhos muito diferentes), respeitando a proporção de tamanho entre eles.

Explicar que, se os desenhos respeitarem a proporção de tamanho, a formiga seria representada como um pontinho quase invisível perto do elefante, ou teríamos de usar um papel muito grande para podermos observar os dois animais com detalhes. Comparar essa atividade com outras representações que aparecem nos livros: animais de tamanhos diferentes, astros do Sistema Solar, seres microscópicos, objetos, acidentes geográficos etc. As leituras sugeridas a seguir podem dar mais subsídios para trabalhar com esse assunto em sala de aula.

Para saber mais CHASSOT, A. “Do fantasticamente pequeno ao fantasticamente grande”. In: Alfabetização científica: questões e desafios para a educação. 4. ed. Ijuí: Editora Unijuí, 2006. (Coleção Educação em Química.)

DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A.; PERNAMBUCO, M. M. Escalas. In: Ensino de Ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez, 2002. (Coleção Docência em Formação.) p. 102.

Explicar que, para muitos temas de investigação, um experimento ou uma observação direta não é conveniente ou possível. Por exemplo, para estudar corpos muito pequenos (que não podem ser visualizados nem mesmo com auxílio de instrumentos ópticos) ou objetos e situações perigosas (vulcões, por exemplo), ou ainda processos muito demorados ou distantes, a ciência utiliza-se de modelos. Esse é o caso de muitos aspectos do estudo do Universo.

Utilizando dados e cálculos matemáticos, podemos determinar distâncias e tamanhos dos corpos celestes, e, com os resultados dessa investigação, produzir modelos, como a imagem do Sistema Solar das páginas 98 e 99, feita por arte em computação gráfica. As distâncias e os tamanhos dos planetas e de suas órbitas são determinados não por observação direta, mas por investigação. É importante lembrar que nem sempre os modelos representam com precisão os objetos reais ou os números obtidos por meio dos cálculos (não seria possível representar em uma página de um livro a distância proporcional entre o Sol e os demais astros do Sistema Solar, por exemplo), mas os modelos nos dão uma ideia mais concreta do que está sendo estudado.

Um exemplo simples do uso prático dos modelos, facilmente compreensível para os alunos, são os testes de segurança em automóveis. Nesses testes, são feitas simulações de acidentes em que se utilizam bonecos com características semelhantes às de um ser humano. Depois, as consequências dos acidentes são mensuradas com base no que ocorre nos bonecos, que nada mais são que modelos de uma pessoa real.

O trabalho com modelos é constante nos estudos científicos, especialmente na escola. Professor e alunos constantemente utilizam esse recurso na construção do conhecimento. Um modelo é uma representação (em escala reduzida ou ampliada) de algo que se deseja analisar, ou de um processo que se deseja compreender. Os alunos, ao fazerem uma montagem da Terra e do Sol representados por uma bola e uma lanterna, respectivamente, estão criando um modelo. Utilizar a palavra “modelo” ao longo das explicações sempre que ela se encaixar no contexto; assim os alunos estarão familiarizados com ela.

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A seção Gente que faz!” das páginas 106 e 107 permite que os alunos criem o próprio modelo do Sistema Solar, integrando as áreas de Ciências, Arte e Matemática. Ajudar os alunos nos cálculos necessários para inferir a distância entre os planetas e o Sol.

Interdisciplinaridade com as áreas de Arte e Matemática.

Pretendemos dar aos alunos noções da organização e das dimensões gigantescas do Universo. Embora seja muito difícil até para os adultos imaginarem distâncias como essas, os alunos vão formando relações entre tamanhos e padrões de medida. Pretendemos também que o aluno valorize o papel da matemática na Ciência, compreendendo que a precisão de medidas e de relações expressas por meio de equações é necessária para a exposição de dados e de resultados claros nos experimentos e nas explicações científicas. O texto a seguir trata da importância da Matemática em Ciências.

Matemática: a linguagem da ciência A ciência e as condições de vida humana avançaram significativamente depois que a ciência e a matemática integraram-se há uns quatro séculos. Quando as ideias da ciência são expressas em termos matemáticos, elas não são ambíguas. As equações científicas proveem expressões compactas das relações entre os conceitos. Não possuem os duplos significados que frequentemente tornam confusa a discussão de ideias em linguagem comum. Quando as descobertas sobre a natureza são expressas matematicamente, é mais fácil comprová-las ou negá-las através de experimentos. [...] Elas [as equações] são guias para o pensamento, mostrando as conexões entre os conceitos sobre a natureza. O método matemático e a experimentação levaram a ciência a um enorme sucesso.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. p. 33.

Rotação e formação dos dias e das noites Relembrar com os alunos o conceito de referencial de movimento, visto na unidade anterior. Quando o referencial é a Terra, parece que o Sol se move no céu. Embora essa conclusão pareça lógica, não é correta e não é suficiente para explicar outros fenômenos relacionados ao céu e ao movimento dos astros. Foram necessárias pesquisas e a criação de novos modelos em substituição àqueles que predominavam há muito tempo na sociedade.

Muitas vezes, a informação de que os dias e as noites se sucedem pela rotação da Terra é apenas “decorada” pelos alunos, e cabe a você o desafio de remontar um modelo coerente e que faça sentido para eles, afinal, é muito natural observarmos o movimento do Sol no céu, de nosso referencial na Terra. É fundamental reforçar a ideia de que esse movimento do Sol é apenas aparente.

Apresentamos pela primeira vez, formalmente, o senso comum, em contraposição às respostas empíricas (com base em experimentos) pelas quais a ciência evolui. Comentar com a classe que muitos fatos que são apenas percebidos por nossos sentidos ou explicados de forma superficial podem estar incorretos. Por exemplo: podemos achar que uma planta se alimenta do solo, já que ela não come ou não tem boca – isso é explicado apenas pelo senso comum. Um grupo de cientistas, para dar essa resposta, precisa

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realizar experimentos cuidadosamente planejados, analisar seus resultados e compará-los entre si. A descoberta da fotossíntese, por exemplo, foi feita pelo esforço não apenas de um pesquisador, mas de muitos, ao longo de anos de trabalho. Da mesma maneira ocorreu o trabalho de Copérnico e, mais tarde, de Galileu – esses cientistas não se valeram do senso comum, mas buscaram respostas empiricamente. Copérnico não contava nem mesmo com instrumentos de observação, apoiando-se em cálculos matemáticos para suas conclusões.

Tão importante quanto conhecer os fatos científicos é perceber como se deu o desenvolvimento do conhecimento humano. A tecnologia e a sociedade são determinantes para a ciência de cada época. O desenvolvimento de equipamentos que possibilitavam a observação do espaço foi um grande impulso para a Astronomia.

Se julgar oportuno, solicitar aos alunos uma pesquisa com o objetivo de escrever uma pequena biografia da vida de Galileu. Orientar a classe dizendo que uma biografia deve contar os principais acontecimentos da vida de uma pessoa.

Geralmente, esses fatos são organizados começando pelos acontecimentos mais antigos (o nascimento, por exemplo). A biografia pode ser escrita em tópicos, em um texto contínuo, narrativo, ou até mesmo por uma linha do tempo, pontuada pelos principais eventos do biografado. Documentos, fotografias e outros registros ajudam a organizar e complementar as biografias. Na condução da atividade, oriente a classe a não narrar apenas um fato da vida de Galileu (por exemplo, sua condenação), e sim buscar resumir os principais fatos de sua trajetória.

Para saber mais OLIVEIRA, A. O mensageiro das estrelas. Ciência hoje. Instituto Ciência Hoje/RJ. Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/fisica-sem-misterio/o-mensageiro-das-estrelas>. Acesso em: jun. 2014.

FIGUEIRA, M. A história de Galileu Galilei. Instituto Ciência Hoje/RJ. Disponível em: <http:// chc.cienciahoje.uol.com.br/a-historia-de-galileu-galilei>. Acesso em: jun. 2014.

É provável que os alunos recordem como se dá a formação dos dias e das noites, usando o que já aprenderam sobre o assunto. Para ilustrar o tema, sugerimos levar uma bola e uma lanterna para a sala de aula e demonstrar como o movimento de rotação influencia na alternância de períodos claros e escuros. Basta iluminar a bola com a lanterna e girar a bola em seu próprio eixo: a região da bola que ficar iluminada representa a região do planeta em que é dia. A região que estiver no escuro representa o local em que é noite.

Conforme a bola for girando, essas regiões se modificam.

Interdisciplinaridade com as áreas de Geografia e Matemática.

Comentar que, como resultado do movimento de rotação da Terra, diversos pontos da superfície terrestre apresentam horários diferentes. A estipulação das horas é uma convenção que ajuda a organizar a vida das pessoas. Sendo assim, foram criados os fusos horários. Nesse momento, vale explorar a seção Rede de ideias (páginas 112 e 113), que permite o trabalho integrado com Geografia e Matemática. Ajudar os alunos na leitura do mapa. Associar o movimento de rotação à explicação dos fusos horários pode ajudar a turma a compreender de forma mais concreta porque dizemos que quando é dia no

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Brasil é noite no Japão. Se julgar oportuno, ampliar a discussão falando sobre os efeitos de viagens muito longas para o organismo, o chamado jet lag. Nos endereços eletrônicos a seguir há mais informações sobre fusos horários e jet lag, caso queira conversar sobre os assuntos com a classe.

Para saber mais Combate ao “jet lag” começa antes do embarque. Folha Online. Disponível em: <www1.folha. uol.com.br/folha/turismo/preparese/jet_lag.shtml>. Acesso em: jun. 2014.

Lei que altera o fuso horário do Acre e de parte do Amazonas é sancionada. G1. Disponível em: <http://g1.globo.com/ac/acre/noticia/2013/10/lei-que-altera-fuso-horario-do-acre-e-de-partedo-amazonas-e-sancionada.html>. Acesso em: jun. 2014.

Atração gravitacional Ao falar de rotação dos planetas, não deixe de relembrar com a classe o conceito de força gravitacional, visto na unidade anterior. A atração gravitacional age sobre todos os corpos, inclusive sobre os astros do Sistema Solar; é essa força que mantém os planetas em suas órbitas, já que eles atraem uns aos outros; a força dessa atração depende da massa e da distância considerada. O texto a seguir traz mais informações sobre de força gravitacional e pode ajudar a compreender melhor esse conceito.

A força gravitacional Ao observarmos o movimento dos corpos celestes vemos que eles não são objetos errantes que seguem trajetórias quaisquer no espaço. Todos eles, sem exceção, percorrem órbitas bem determinadas obedecendo a leis gerais que são válidas em todo o Universo. Isto é importante por nos indicar que os corpos celestes estão sob a ação de forças que os mantêm em suas órbitas. Melhor ainda, sabemos que os objetos na Terra interagem e conhecemos as leis que regem essas interações.

Observamos que ao usarmos a primeira lei de Newton e aplicarmos uma força sobre um corpo qualquer, uma pedra, por exemplo, atirando-a para cima ela retorna à Terra. Por que isso acontece? Se a única força atuante sobre a pedra fosse o atrito com o ar que forma a nossa atmosfera, a pedra diminuiria a sua velocidade até parar e permaneceria flutuando no ar. No entanto, isso não ocorre. A pedra volta para a superfície da Terra. Uma situação tão simples quanto essa nos mostra que a Terra está exercendo algum tipo de força que atrai a pedra de volta para ela.

O mesmo tipo de interação deve ocorrer entre todos os corpos celestes e a ela damos o nome de interação gravitacional.

A descoberta da lei que nos mostra de que maneira os corpos celestes interagem foi feita por Isaac Newton. Aplicando uma ferramenta matemática que ele havia recentemente desenvolvido, chamada fluctions e que hoje é conhecida como “cálculo diferencial”, à órbita da Lua em

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torno da Terra, Newton foi capaz de determinar que a força da gravidade deve depender do inverso do quadrado da distância entre a Terra e a Lua. Ao mesmo tempo, hoje sabemos que, segundo a Terceira Lei de Newton, uma vez que a gravidade é uma força exercida por um corpo sobre outro ela deve atuar de modo recíproco entre as duas massas envolvidas. [...]

A ação da gravidade nas nossas vidas E de que modo a ação da gravidade se apresenta na nossa vida? O simples fato de você permanecer de pé na superfície da Terra é resultado da existência da força gravitacional. É a ação da gravidade da Terra que faz você permanecer sobre ela. É claro que você tem até uma pequena liberdade pois consegue saltar na vertical mas logo é obrigado a retornar à sua superfície tão logo a Terra sinta “saudades” de você e te traga de volta para pertinho dela. [...]

A força gravitacional. Observatório Nacional. Disponível em: <www.on.br/ead_2013/site/conteudo/ cap9-forcas/forca-gravitacional.html>. Acesso em: jun. 2014.

Inclinação do eixo da Terra, translação e estações do ano Ao tratar da translação terrestre e de uma de suas consequências (a sucessão das estações do ano no planeta), buscamos adequar a explicação ao nível de abstração dos alunos dessa faixa etária. A inclinação do eixo de rotação da Terra, por exemplo, é apresentada de forma simplificada para o aluno – o eixo está inclinado em relação ao plano da órbita do planeta em torno do Sol. Por ora, pretendemos que os alunos compreendam que as estações do ano não ocorrem porque a Terra se afasta ou se aproxima do Sol, e sim porque seus hemisférios não são igualmente iluminados e aquecidos ao longo do ano. Esse fato se deve também à forma esférica do planeta, o que explica a menor intensidade dos raios solares nos polos e a maior intensidade próximo à linha do Equador, onde os raios solares chegam mais perpendiculares.

O entendimento da sucessão das estações do ano está relacionado à percepção de que os hemisférios da Terra não são igualmente iluminados e aquecidos pelo Sol, ao longo do ano. Trabalhar com a classe os conceitos geográficos de hemisférios do planeta: hemisfério é cada uma das duas metades do planeta, dividido pela linha do Equador. É comum que alunos relacionem a sucessão das estações do ano ao fato de o planeta se afastar ou se aproximar do Sol – ideia errada. Explicar para a classe que, se a Terra se afastasse ou se aproximasse do Sol ao longo do ano, a mesma estação ocorreria em ambos os hemisférios terrestres, ao mesmo tempo. O texto a seguir traz mais informações sobre o assunto.

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Embora a órbita da Terra em torno do Sol Verão no hemisfério Norte seja uma elipse, e não um círculo, a distância da Terra ao Sol varia somente 3%, sendo que a Terra está mais próxima do Sol em janeiro. Mas Equador é fácil lembrar que o hemisfério Norte da Terra também está mais próximo do Sol em janeiro e é inverno lá, e verão no hemisfério Sul. A causa das estações é a inclinação do eixo de rotação da Terra com relação à sua órbita. Este ângulo, chamado de obliquidade (inclinação da órbita da Terra em torno do Sol, eclíptica, em relação ao Equador da Terra), é Verão no hemisfério Sul o de 23 27’. Devido a esta inclinação, à medida que a Terra orbita em torno do Sol, os raios solares incidem mais diretamente em um hemisfério ou outro, proporcionando mais horas Sol com luz durante o dia a um hemisfério ou outro e, portanto, aquecendo mais um hemisfério ou outro.

Círculo No Equador todas as estações são muito paAntártico recidas: todos os dias do ano o Sol fica 12 horas acima do horizonte e 12 horas abaixo do horizonte; a única diferença é a altura do OLIVEIRA FILHO, K. S.; SARAIVA, M. F. O. Astronomia e astrofísica. o Sol: em ~21.06 o Sol cruza o meridiano 23 27’ Disponível em: <http://astro.if.ufrgs.br/tempo/mas.htm>.

Acesso em: jul. 2014. ao norte do Zênite, em ~23.09 o Sol cruza o meridiano 23o27’ ao sul do Zênite, e no resto do ano ele cruza o meridiano entre esses dois pontos. Portanto a altura do Sol ao meio-dia no Equador não muda muito ao longo do ano e, consequentemente, não existe muita diferença entre inverno, verão, primavera ou outono. À medida que nos afastamos do Equador, as estações ficam mais acentuadas. A diferença torna-se máxima nos polos.

Luis Moura

Estações em diferentes latitudes

OLIVEIRA FILHO, K. S.; SARAIVA, M. F. O. Movimento anual do Sol e as estações do ano. Astronomia e astrofísica. Disponível em: <http://astro.if.ufrgs.br/tempo/mas.htm>. Acesso em: jun. 2014.

Ao falar dos raios solares que atingem a Terra de maneira diferente ao longo do ano, é possível iniciar a conversa sobre o fluxo de energia da Terra, mostrando que a vida no planeta depende do Sol (com algumas raras exceções). Recordar o que os alunos já sabem sobre o conceito de energia e suas transformações. Conversar com eles para levantar o que sabem sobre energia,

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suas formas, suas transformações e seus efeitos na água, no ar, nos seres vivos etc. Explorar o infográfico das páginas 108 e 109 sobre o Sol e a energia na Terra. Ele permite discutir vários assuntos, como fotossíntese, fósseis, combustíveis, efeito estufa e ciclo da água. Há uma teoria que relaciona a extinção dos dinossauros com a queda de um meteorito na Terra. Esse assunto geralmente costuma despertar o interesse das crianças. Fornecer mais informações para que os alunos consigam perceber as reações em cadeia que decorreram da queda do meteorito: uma extensa cortina de poeira levantada pela queda do meteorito impediu que a luz do Sol chegasse à superfície do planeta, impedindo que as plantas fizessem o processo de fotossíntese. Sem conseguir produzir alimentos, os vegetais morreram. Os animais herbívoros foram os próximos a ficar sem alimentos e morreram também. Assim, os animais carnívoros também foram prejudicados. Apenas algumas poucas espécies, as que tinham hábitos bastante diversificados, conseguiram sobreviver.

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Unidade 6

Vivendo em equilíbrio com o planeta

páginas 114 a 135 Esta unidade aborda alguns problemas ambientais, o desenvolvimento

sustentável e as relações da espécie humana com o ambiente e com os demais seres vivos. Procuramos não transmitir uma visão catastrófica do futuro, mas exaltar a capacidade e a disposição humana de resolver problemas; procure trabalhar essa visão discutindo ações positivas, em especial aquelas que acontecem na comunidade próxima. Jornais do bairro, campanhas da escola ou da vizinhança, ou até mesmo moradores engajados nas questões ambientais podem fornecer materiais para a classe analisar.

Recomendamos a leitura do livro Alfabetização ecológica, de Fritjof Capra e colaboradores (ver um trecho reproduzido a seguir), que fornece muitos elementos e propostas para o trabalho com Educação Ambiental.

Como a natureza sustenta a Teia da Vida [...] Costuma-se definir uma comunidade sustentável como aquela “capaz de satisfazer as suas necessidades e aspirações sem diminuir as chances das gerações futuras”. Essa é uma exortação moral importante. Ela nos faz lembrar da responsabilidade que temos de deixar para os nossos filhos e netos um mundo com tantas oportunidades quanto o que herdamos. Entretanto, essa definição não diz nada com respeito a como construir uma comunidade sustentável. Precisamos de uma definição operacional do que seja a sustentabilidade ecológica.

A chave para essa definição operacional, e a boa nova para quem está empenhado na sustentabilidade, é a compreensão de que não temos que criar comunidades humanas sustentáveis a partir do zero. Podemos aprender com as sociedades que se sustentaram durante séculos. Podemos também moldar sociedades humanas de acordo com os ecossistemas naturais, que são comunidades sustentáveis de plantas, animais e microrganismos. Uma vez que a característica mais proeminente da biosfera é a sua capacidade inerente de sustentar a vida, uma comunidade humana sustentável terá que ser planejada de maneira tal que os seus estilos de vida, tecnologias e instituições sociais respeitem, apoiem e cooperem com a capacidade inerente da natureza de manter a vida.

O primeiro passo desse empreendimento terá que ser o conhecimento bastante pormenorizado de como a natureza sustenta a teia da vida. Como os ecossistemas se organizam para sustentar os processos vitais básicos através de bilhões de anos de evolução? Como eles podem prosperar com uma abundância de energia e sem desperdício? Como a natureza manufatura superfícies (como as conchas de moluscos) que são mais duras do que a cerâmica produzida pela nossa alta tecnologia e

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fios de seda (fiados pelas aranhas) que são cinco vezes mais resistentes do que o aço? E como esses prodigiosos materiais são produzidos silenciosamente, a temperaturas ambiente e sem quaisquer efeitos tóxicos? [...]

A compreensão sistêmica da vida que hoje está assumindo a vanguarda da ciência baseia-se na compreensão de três fenômenos básicos: o padrão básico de organização da vida é o da rede ou teia; a matéria percorre ciclicamente a teia da vida; todos os ciclos ecológicos são sustentados pelo fluxo constante de energia proveniente do Sol. Esses três fenômenos básicos: a teia da vida, os ciclos da natureza e o fluxo de energia – são exatamente os fenômenos que as crianças vivenciam, exploram e entendem por meio de experiências diretas com o mundo natural.

Por meio dessas experiências, nós também tomamos consciência de que nós mesmos fazemos parte da teia da vida e, com o passar do tempo, a experiência da ecologia na natureza nos proporciona um senso do lugar a que pertencemos.

Tomamos consciência de como estamos inseridos num ecossistema; numa paisagem com uma flora e uma fauna características; num determinado sistema social e cultural. [...]

CAPRA, F. et. al. Alfabetização ecológica: a educação das crianças para um mundo sustentável. Trad.

CARMEN F. São Paulo: Cultrix, 2006. p. 13-14.

Crescimento populacional e vida em equilíbrio Optamos por começar o tema, mostrando, nas páginas 116 e 117, que o aumento da população mundial tende a consumir mais recursos naturais, ao mesmo tempo em que exige mais espaço para construção de moradias, cultivo de alimentos etc. Fazer com que os alunos compreendam a relação entre o aumento da população humana e o crescimento de suas necessidades em relação ao ambiente, e entendam a necessidade de cuidar do planeta, não só para nossa própria utilização, mas também para a das gerações futuras. É possível ampliar o tema da população mundial e analisar alguns dados sobre a população brasileira. Explorar dados fornecidos pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) em conjunto com as aulas de Geografia. É fundamental que os alunos, desde cedo, reconheçam a importância da coleta dos dados e as contribuições da estatística para diversas ciências e para as decisões dos governantes em relação à população.

Em conjunto com os conceitos aprendidos nas aulas de Matemática, auxiliar os alunos na compreensão dos gráficos e tabelas costumeiramente utilizados para mostrar informações sobre população. Ressaltar que esses recursos são frequentemente usados em Ciências e ajudam a comparar e compreender dados de uma maneira mais visual.

A seção Rede de ideias (páginas 132 e 133) enriquece a discussão sobre crescimento populacional e desenvolvimento sustentável, e permite

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o trabalho integrado com Geografia e Matemática. Explorar as atividades propostas nessa seção com os alunos e incentivá-los a conhecer como a reciclagem de pneus pode ajudar o ambiente. Valorizar os trabalhos feitos pelos alunos, expondo alguns desenhos no mural da escola ou no blog da

Interdisciplinaridade com as áreas de Geografia e Matemática.

classe.

No site do IBGE há uma página dedicada às crianças de 7 a 12 anos de idade (disponível em: <http://7a12.ibge.gov.br>, acesso em: abr. 2014), com atividades interessantes e auxílio ao professor para trabalho com alfabetização cartográfica, coleta e análise de dados, construção de tabelas e outras atividades relacionadas. Nessa página é possível clicar em “Crianças no censo de 2010” e explorar as informações com os alunos.

Pedir aos alunos que conversem com familiares mais velhos (avós ou bisavós) para descobrir o que eles aprenderam sobre preservação ambiental na escola. Em classe, compare as descobertas dos alunos com a realidade atual. Explicar que a preocupação com o ambiente é um assunto relativamente recente e deriva das novas descobertas da ecologia, da química e de outras ciências, bem como da constatação dos prejuízos ambientais já visíveis e vividos nos dias de hoje.

Sobre educação ambiental, sugerimos a leitura do capítulo do livro listado a seguir.

PARA SABER MAIS NARDI, R.; BASTOS, F.; DINIZ, R. E. S. (Orgs.). A temática ambiental nas séries iniciais do Ensino Fundamental. Em: Pesquisas em ensino de Ciências: contribuições para a formação de professores. 5. ed. São Paulo: Escrituras Editora, 2004.

Complementando as ideias apresentadas, pode-se organizar uma feira de Ciências na escola, focando no tema Educação Ambiental. Envolver os alunos na produção da feira, deixando que eles façam a sugestão de temas e decidam os tipos de atividades e formas de exposição das ideias. No texto a seguir, há algumas estratégias para trabalhar com educação ambiental.

Estratégias de Ensino para a Prática da Educação Ambiental Um programa de educação ambiental, para ser efetivo, deve promover simultaneamente o desenvolvimento de conhecimento, de atitudes e de habilidades necessárias à preservação e melhoria da qualidade ambiental. Utiliza-se como laboratório

o metabolismo urbano e seus recursos naturais e físicos, iniciando pela escola, expandindo-se pela circunvizinhança e sucessivamente até a cidade, a região, o país, o continente e o planeta.

A aprendizagem será mais efetiva se a atividade estiver adaptada às situações da vida real da cidade, ou do meio em que vivem aluno e professor.

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Estratégia

Ocasião para uso

Discussão em classe (grande grupo)

Permite que os estudantes exponham suas opiniões oralmente a respeito de determinado problema.

Discussão em grupo (pequenos grupos com supervisor-professor)

Quando assuntos polêmicos são tratados.

Mutirão de ideias (atividades que envolvam pequenos grupos, 5-10 estudantes para apresentar soluções possíveis para um dado problema, todas as sugestões são anotadas.

Tempo limite de 10 a 15 min)

Deve ser usado como recurso para encorajar e estimular ideias voltadas à solução de um certo problema. O tempo deve ser utilizado para produzir as ideias e não para avaliá-las.

Trabalho em grupo: envolve a participação de grupos de 4-8 membros que se tornam responsáveis pela execução de uma tarefa

Quando se necessita executar várias tarefas ao mesmo tempo.

Debate: requer a participação de dois grupos para apresentar ideias e argumentos de pontos de vista opostos

Quando assuntos controvertidos estão sendo discutidos e existam propostas de diferentes soluções.

Questionário: desenvolvimento de um conjunto de questões ordenadas a ser submetido a um determinado público

Usado para obter informações e/ou amostragem de opinião das pessoas em relação à dada questão.

Reflexão: o oposto do mutirão de ideias. É fixado um tempo aos estudantes para que sentem em algum lugar e pensem acerca de um problema específico

Usado para encorajar o desenvolvimento de ideias em resposta a um problema. Tempo recomendado de 10 a 15 min.

Imitação: estimula os estudantes a produzir sua própria versão dos jornais, dos programas de rádio e TV

Os estudantes podem obter informações de sua escolha e levá-las para outros grupos. Dependendo das circunstâncias e do assunto a ser abordado, podem ser distribuídos na escola, aos pais e à comunidade.

Projetos: os alunos, supervisionados, planejam, executam, avaliam e redirecionam um projeto sobre um tema específico

Realização de tarefas com objetivos a serem alcançados a longo prazo, com envolvimento da comunidade.

Exploração do ambiente local: prevê a utilização/exploração dos recursos locais próximos para estudos, observações, caminhadas etc.

Compreensão do metabolismo local, ou seja, da interação complexa dos processos ambientais a sua volta.

Vantagens/Desvantagens ■■

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Ajuda o estudante a compreender as questões; Desenvolve autoconfiança e expressão oral; Podem ocorrer dificuldades nos alunos de discussão.

Estímulo ao desenvolvimento de relações positivas entre alunos e professores.

Estímulo à criatividade, liberdade; Dificuldades em evitar avaliações ou julgamentos prematuros e em obter ideias originais.

Permite que os alunos se responsabilizem por uma tarefa por longos períodos (2 a 5 semanas) e exercitem a capacidade de organização; Deve ser monitorada de modo que o trabalho não envolva apenas alguns membros do grupo.

Permite o desenvolvimento das habilidades de falar em público e ordenar a apresentação de fatos e ideias; Requer muito tempo de preparação.

Aplicado de forma adequada, produz excelentes resultados; Demanda muito tempo e experiência para produzir um conjunto ordenado de questões que cubram as informações requeridas.

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Envolvimento de todos;

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Não pode ser avaliado diretamente.

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Forma efetiva de aprendizagem e ação social.

As pessoas recebem e executam o próprio trabalho, assim como podem diagnosticar falhas nos mesmos.

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Agradabilidade na execução;

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Grande participação de pessoas envolvidas;

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Vivência de situações concretas;

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Requer planejamento minucioso.

Educação Ambiental. Ambiente Brasil. Disponível em: <http://ambientes.ambientebrasil.com.br/educacao/educacao_ambiental/educacao_ ambiental.html>. Acesso em: jun. 2014.

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Tentamos apresentar brevemente os principais tipos de problemas ambientais que o planeta enfrenta na atualidade. Ressaltar que parte

Interdisciplinaridade com a área de História.

dos problemas é decorrente da necessidade de plantar e de criar animais para fornecer alimentos para a população. Comentar que plantar e criar animais nem sempre foram atividades humanas – no princípio, nossos antepassados viviam da caça e da coleta. Eles nem ao menos sabiam que as sementes germinavam e davam origem a plantas iguais a elas – esse foi um aprendizado importante. Perguntar aos alunos o que eles acham que mudou na vida das pessoas quando elas passaram a criar animais, plantar e colher seus alimentos, em vez de depender da caça e da coleta do que havia disponível no ambiente. Conduzir a discussão para que eles concluam que as pessoas poderiam ficar no mesmo local por mais tempo, ao invés de precisar se deslocar em busca de alimento. Provavelmente também já não passavam tantas necessidades, pois a disponibilidade de alimento era mais previsível. Ao mesmo tempo, passaram a interferir mais na paisagem, substituindo áreas naturais por plantações e pastagens.

Mais tarde, também prejudicaram o ambiente com a invenção dos agrotóxicos. Sobre esse assunto, é válido que leia o texto a seguir.

Da coleta ao cultivo dos vegetais Antigamente, no início do período conhecido como pré-história, as pessoas não plantavam e não criavam animais. Elas viviam daquilo que a natureza fornecia.

Quando a região em que viviam já não oferecia mais alimentos para a sobrevivência, elas saíam em busca de outros lugares onde houvesse água, animais para caçar, peixes, frutos, ovos, mel e outras coisas.

Com o tempo a população foi crescendo e nossos antepassados perceberam que não podiam depender apenas da coleta e dos animais que caçavam.

Passaram, então, a domesticar alguns animais e a plantar, depois que observaram que as sementes germinavam e davam origem a novas plantas. Assim surgiu a agricultura: plantavam, colhiam e armazenavam os vegetais. E tinham carne e leite à disposição.

Desde então, plantar o próprio alimento e criar animais para o próprio sustento tornaram-se atividades permanentes para a sobrevivência humana, pois sem alimento a vida não é possível.

CHU, T. Do campo à mesa: o caminho dos alimentos. São Paulo: Moderna, 2003. (Coleção Viramundo).

Uma sugestão é propor o cultivo de uma horta com os alunos. Além de ensinar como se planta, essa atividade se mostra bastante eficaz para mostrar aos alunos que cada pessoa, por meio de atitudes simples, pode ajudar na preservação do ambiente. As plantas cultivadas em uma horta

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caseira não têm agrotóxicos, substâncias que podem fazer mal à saúde das pessoas e ainda poluir o solo e a água. Além disso, reduzindo os itens que são adquiridos no mercado, reduzimos também o número de embalagens e diminuímos a quantidade desse material que vai parar no lixo. No sentido de mostrar como uma horta pode ser uma atividade enriquecedora para os alunos, sugerimos a leitura do texto a seguir.

Uma “sala de aula” que, nós descobrimos, é especialmente apropriada para as crianças é a horta da escola, por religá-las aos fundamentos básicos da comida – na realidade, com a essência da vida – ao mesmo tempo que integra e enriquece praticamente todas as atividades escolares. Quando a horta da escola passa a fazer parte do currículo, nós aprendemos sobre os ciclos alimentares, por exemplo, e integramos os ciclos alimentares naturais aos ciclos de plantio, cultivo, colheita, compostagem e reciclagem. Por meio dessa prática, descobrimos também que a horta da escola, em sua totalidade, está embutida em sistemas maiores que também são teias vivas com seus próprios ciclos. Os ciclos alimentares se cruzam com esses ciclos maiores – o ciclo da água, o ciclo das estações e assim por diante –, todos eles formando conexões na teia da vida planetária.

Na horta, aprendemos que o solo fértil é o solo vivo que contém em cada centímetro cúbico bilhões de organismos vivos. Essas bactérias que existem no solo realizam muitas transformações químicas essenciais para a manutenção da vida na Terra. Devido à natureza básica do solo vivo, nós precisamos preservar a integridade dos grandes ciclos ecológicos em nossa prática de jardinagem e agricultura. Esse princípio, baseado num profundo respeito pela vida, faz parte de muitos métodos tradicionais de cultivo da terra e está sendo hoje resgatado num movimento mundial de retomada da agricultura orgânica. A horta da escola é o lugar ideal para se ensinar às crianças os méritos da agricultura orgânica.

O mais importante é que, para as crianças, estar na horta é algo mágico. Como disse um dos nossos professores, “Uma das coisas mais fascinantes da horta é o fato de estarmos criando um lugar mágico para as crianças que, do contrário, não teriam esse lugar, não teriam a oportunidade de estar em contato com a terra e com as coisas que crescem dela. Você pode ensinar tudo o que quiser, mas estar lá fora, plantando, cozinhando e comendo – essa é a ecologia que chega ao coração das crianças e essa experiência vai continuar com elas pelo resto da vida”.

CAPRA, F. et al. Alfabetização ecológica: a educação das crianças para um mundo sustentável.

Trad. CARMEN F. São Paulo: Cultrix, 2006. p. 14.

A proposta de fazer uma horta caseira na escola pode trazer vantagens não apenas no processo de aprendizagem, mas também para a saúde dos alunos. Os produtos cultivados devem ser destinados para o preparo das

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refeições das crianças, favorecendo hábitos alimentares mais saudáveis.

O texto sugerido no link a seguir relata a experiência vivenciada por educadores que participaram do projeto-piloto sobre hortas escolares.

Para saber mais CARDOSO, L. Horta escolar muda hábitos e melhora aprendizado. Ministério da Educação. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/index.php?option=com_content&view=article&id=8197 &catid=211>. Acesso em: jun. 2014.

O cultivo de uma horta caseira é uma boa forma de abordar conceitos de educação ambiental. É válido ressaltar que é apenas uma das várias formas de minimizar os problemas ambientais. Incentivar a classe a procurar outras soluções simples e que possam ser aplicadas por qualquer pessoa. Para cada ideia, fazer uma rodada de conversas para que a classe enumere suas vantagens e benefícios. Com essas ideias, solicitar aos alunos que produzam cartazes ou folhetos e distribuam para as demais classes.

A vida nos grandes centros urbanos Como dissemos anteriormente, o crescimento da população exigiu mais espaço para moradias e a construção de centros urbanos é o exemplo mais claro da capacidade de adaptação do ser humano ao ambiente.

As cidades precisam suprir todas as exigências básicas de um grupo de pessoas e, para isso, as necessidades precisam ser “trazidas para perto”: o encanamento leva a água para as casas e retira dela a água servida; os mercados, as feiras e outros comerciantes fornecem os alimentos; a rede elétrica faz funcionar os aparelhos que nos auxiliam nas tarefas domésticas e nos proporcionam lazer; automóveis e outros meios de transporte nos levam para onde desejamos ir, em tempo muito menor do que se dependêssemos apenas do nosso corpo. Nos centros urbanos, a modificação no ambiente é tamanha e já existe há tanto tempo, que na maioria das vezes não é possível reconhecer o que havia no local antes das pessoas – não há mais áreas naturais, livres da interferência humana.

Explorar com a classe as páginas 118 e 119, sobre as cidades e o impacto ambiental. Pedir aos alunos que relatem os problemas encontrados no ambiente próximo a eles.

Apesar das comodidades e da melhoria da expectativa de vida trazidas pelo avanço do conhecimento humano e da tecnologia, muitas vezes a interferência ambiental traz consequências prejudiciais às pessoas e aos demais seres vivos. Elas podem ser percebidas por meio das doenças causadas pela poluição, morte dos rios, ausência de áreas verdes, excesso de barulho que prejudica a qualidade de vida, entre outros. É importante

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que os alunos, especialmente aqueles que vivem nos grandes centros, reflitam sobre o histórico de alguns males de sua cidade, tão comentados nos meios de comunicação. Será que a cidade sempre foi assim?; Como era meu bairro no tempo em que meus pais eram crianças?; O que melhorou?; O que piorou?; Como as pessoas agiam antigamente em relação à natureza?; E agora, com o que devem se preocupar?

Há quem goste e não troque por nada, há quem queira partir para outras paisagens: viver nos grandes centros urbanos brasileiros é realidade para grande parte da população. Comodidades como centros de compras, restaurantes, cinemas e muitas outras opções de lazer convivem com problemas como caos no transporte público, poluição atmosférica e enchentes. São vários os problemas ambientais que afetam os grandes centros urbanos. Eis alguns deles:

Modificações no clima A falta de áreas verdes, os gases poluentes e a pavimentação do solo interferem nos fatores climáticos e no ciclo da água. Por essas e outras razões, o clima nos centros urbanos altera-se em relação às áreas originais.

As cidades costumam formar ilhas de calor, locais mais quentes do que as áreas de entorno (principalmente se elas forem cobertas por vegetação). Isso acontece porque os grandes centros possuem diversas fontes de calor (automóveis, indústrias, por exemplo) que é irradiado para o ar ao redor e não se dissipa facilmente. Além disso, as construções dificultam a circulação do ar, fazendo com que a temperatura nesses locais seja maior.

Poluição das águas

Muitos rios e córregos são transformados em canais cimentados, muitas vezes sujos e malcheirosos, que recebem o esgoto das casas e indústrias. A mata de suas margens é eliminada, e a paisagem verde dá lugar a entulho, lixo e presença de animais transmissores de doenças.

Poluição do ar

Automóveis, ônibus, indústrias, todos lançando no ar fumaça e gases poluentes. É possível que os alunos que vivem em grandes centros urbanos já tenham visto o céu cinza e escuro, revelando toda a sujeira do ar em suas partículas suspensas de poeira. É possível também que já tenham sentido cheiros estranhos no ar (fedorentos!) ou precisado de cuidados médicos por problemas respiratórios, principalmente alérgicos. Tudo isso é resultado da péssima qualidade do ar das cidades. Instalar filtros nas chaminés e fazer a inspeção dos veículos são medidas importantes para conter esse grave problema ambiental.

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Poluição sonora e visual

Quem vive em um grande centro urbano raramente desfruta de momentos silenciosos. Buzinas, máquinas funcionando e pessoas falando, tudo ao mesmo tempo, são parte da rotina desses moradores. Sons muito altos prejudicam a audição a longo prazo. O excesso de informação visual em placas, letreiros e anúncios faz com que a paisagem torne-se feia, poluída visualmente.

Poluição do solo e ocupação irregular do terreno

O solo sofre com o desmatamento e a poluição (principalmente pelos resíduos provenientes do lixo). Nos grandes centros, muitas construções são feitas de maneira irregular (em encostas de morros, próximas a rios, por exemplo), o que coloca em risco a vida dos moradores, além de contribuir para desabamentos e erosão do solo.

Propor um exercício de imaginação com a classe: os alunos devem criar uma personagem que viva na paisagem retratada na ilustração das páginas 118 e 119 e escrever coletivamente um texto sobre um dia na vida desta personagem, ou dramatizar a cena, sempre focando nos problemas ambientais citados.

Na atividade 2 da página 120, os alunos são solicitados a fotografar cenas que eles julguem ser problemas ambientais. É importante orientar que esse trabalho de campo seja feito na companhia de um adulto responsável.

As fotografias tiradas pelos alunos podem formar um grande painel para uma campanha de conscientização ambiental na escola. O título pode ser “O que podemos fazer aqui e agora?” ou outro, à escolha dos alunos, para que as pessoas compreendam que os problemas ambientais estão próximos de nós e que, por meio de atitudes simples e mudanças de hábitos, podemos ajudar a minimizá-los e cooperar com um futuro melhor para todos. Se possível, envolver toda a comunidade nesse projeto, apresentando-o em uma feira de Ciências ou em encontros de Educação Ambiental, por exemplo.

Lixo: como lidar?

Nos grandes centros urbanos, onde o consumo e o descarte são maiores, o problema do lixo é alarmante. São Paulo, por exemplo, não tem mais aterro próprio desde 2009, e se vale de depósitos privados para descartar suas toneladas diárias de lixo. O desperdício chega a índices alarmantes, e não há mais

Para saber mais BRANCO, S. M. Ecologia da cidade. São Paulo: Moderna, 2003. (Coleção Desafios).

espaço para tantos resíduos.

O descarte do lixo abre diversas frentes de trabalho e de discussão na escola.

Depois que um objeto é jogado fora, ele pode seguir diferentes caminhos, dependendo das políticas públicas do manejo dos resíduos, de sua natureza

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e do tratamento que recebe em seu local gerador. Nesse momento, seria interessante explorar com os alunos a ilustração “O caminho sustentável para o lixo” das páginas 126 e 127. O texto a seguir traz mais informações sobre as principais formas de descarte do lixo que podem ajudar nas conversas em sala de aula sobre o assunto.

Para onde vai o lixo? [...]

Lixões Locais onde os resíduos sólidos são despejados diretamente no solo, sem medidas de proteção ao meio ambiente ou à saúde pública. Acarretam problemas como a proliferação de vetores de doenças (moscas, mosquitos, baratas e ratos) e a poluição do solo, de rios e lençóis freáticos através do chorume (líquido produzido pela decomposição da matéria orgânica contida no lixo).

Aterros sanitários ou controlados Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), um aterro sanitário é caracterizado pela disposição de resíduos sólidos urbanos no solo sem causar danos ou riscos à saúde pública, minimizando os impactos ambientais. Utilizam-se técnicas para confinar os resíduos e cobri-los com terra, camada por camada. Esses locais produzem biogás e chorume por até 20 anos, necessitando de constante manutenção.

Incineradores Reduzem o volume de resíduos e destroem microrganismos encontrados principalmente no lixo hospitalar e industrial. Depois da queima, o material restante pode ser encaminhado para aterros sanitários ou reciclado. A incineração é uma boa alternativa, desde que dentro de um programa de cogeração de energia.

Catadores Nas ruas de São Paulo existem mais de 25 mil catadores de lixo reciclável. As embalagens são separadas nas centrais de triagem pelas cooperativas associadas à prefeitura, que, por sua vez, vende o material para empresas. Segundo o Movimento Nacional dos Catadores de Materiais Recicláveis (www.mncr.org.br), há 94 grupos organizados na capital.

Centrais de triagem São os galpões ou cooperativas que recebem material reciclável recolhido por caminhões de coleta especializada ou por catadores autônomos ou conveniados. [...]

Usinas de reciclagem Possuem máquinas como esteira rolante, eletroímãs e peneiras. Funcionários separam da massa principal de lixo o que será transformado em adubo pelas usinas de compostagem e itens recicláveis para empresas compradoras.

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Empresas compradoras Adquirem os materiais recicláveis sortidos nas usinas, tais como papéis, metais, plásticos e vidros, para fabricação de novos produtos.

Usinas de compostagem Recebem os resíduos orgânicos presentes no lixo vindos das centrais de triagem e os transformam em adubo, reduzindo o volume destinado aos aterros.

Postos de reciclagem Plástico, Papelão, Vidro e Metais: Muitos lugares, como postos de bombeiros, supermercados e Pontos de Entrega Voluntária Monitorados (PEVM), recebem material reciclável. Óleo de cozinha: www.ecoleo.org.br Tetra Pak: www.rotadareciclagem.com.br Eletroeletrônicos: www.cempre.org.br/eletroeletronicos ALVES, L. A. Disponível em: <http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/lixo/lixo-produzido-saopaulo-aterro-proprio-destino-605432.shtml>. Acesso em: abr. 2014.

Contribuir para disseminar a coleta seletiva, conscientizar a comunidade e a família sobre os problemas que o acúmulo de lixo traz ao ambiente e, consequentemente, a todos que nele vivem são temas que devem ser tratados em sala de aula. Também é importante difundir ideias para reduzir a produção de lixo, promover programas de reciclagem, mostrar que o reaproveitamento de materiais pode ser feito por meio do artesanato.

Nesse momento, é válido voltar às páginas 114 e 115 de abertura da unidade e explorar com os alunos a imagem que retrata um dos trabalhos do artista paulista Vik Muniz. Se possível, exiba o documentário “Lixo Extraordinário” ou parte dele para os alunos (trailer disponível em: <www. lixoextraordinario.net/trailer.php>; acesso em: jun. 2014). Nesse documentário é contada parte da vida dos catadores de materiais recicláveis do aterro do Jardim Gramacho, na periferia do Rio de Janeiro. Nele, o artista mostra a transformação do descartável em arte, do lixo em luxo.

Para saber mais TERRA, A. Masp faz retrospectiva com 131 obras de Vik Muniz; veja entrevista com o artista. Uol Entretenimento. Disponível em: <http://entretenimento.uol.com.br/ultnot/2009/04/23/ ult4326u1272.jhtm>. Acesso em: jun. 2014.

Plantio de mudas e educação ambiental Para trabalhar a educação ambiental, propor aos alunos que conheçam um projeto de reflorestamento. Muitas indústrias mantêm projetos ambientais. Na página 121, sugerimos que entrem em contato por e-mail com uma indústria com essas características na região (se houver) para

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agendar uma visita. A elaboração do e-mail pode contar com o apoio da área de Língua Portuguesa. Conversar com os alunos sobre como um e-mail formal deve ser escrito. Ressaltar que é importante preencher o espaço destinado ao assunto da mensagem para que o destinatário se interesse em ler o e-mail. Como a mensagem será enviada a uma indústria com uma finalidade específica, é importante esclarecer qual o motivo do pedido e como a visita seria aproveitada para enriquecer os conhecimentos da classe sobre educação ambiental. É comum que as indústrias demorem alguns dias para responder as mensagens, pois elas recebem muiInterdisciplinaridade com a área de Língua Portuguesa.

tos e-mails diariamente. É comum também as crianças ficarem ansiosas pela resposta. Por isso, é importante esclarecer aos alunos que a resposta pode demorar a chegar e a proposta de visita pode ser negada. Assim, os alunos ficam cientes que a visita à indústria pode não acontecer.

Mas, se a visita não acontecer ou se na região próxima à escola não houver indústrias com projetos de reflorestamento, vale a pena adaptar a atividade proposta e buscar uma empresa que tenha um programa socioambiental que valha a pena ser conhecido pelos alunos. Atualmente, é possível acessar sites de empresas que tenham esse tipo de programa, fazer videoconferências e tours virtuais. No endereço eletrônico a seguir, há uma listagem de empresas brasileiras que incorporaram os princípios da sustentabilidade socioambiental; eles podem ajudar a conhecer um pouco dos programas desenvolvidos e dar ideias para trabalhar a atividade com os alunos.

Para saber mais Sustentabilidade nas empresas. Portal Brasil. Disponível em: <http://revista.brasil.gov.br/ especiais/rio20/desenvolvimento-sustentavel/sustentabilidade-nas-empresas-brasileiras>.

Acesso em: jun. 2014.

Se a visita for agendada, é preciso pedir autorização antecipadamente aos pais e responsáveis dos alunos, estipulando todo o roteiro da visita, como o horário de saída e de chegada, informações sobre como será o transporte, quem serão os monitores, qual o objetivo do passeio e outras informações que devem ser do conhecimento deles. Se julgar oportuno, marcar previamente uma reunião com pais e responsáveis para dar todas as informações necessárias em relação à visita. É importante que os alunos tenham conhecimento que só irão mediante a autorização dos responsáveis.

A intenção inicial é que a indústria forneça mudas para que os alunos façam o plantio em local a ser definido com a escola ou a prefeitura da cidade, dependendo do número de mudas doadas. Porém, como dissemos anteriormente, a atividade pode ser adaptada. O importante é que

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os alunos conheçam alguns programas socioambientais desenvolvidos por alguma empresa brasileira e saibam que essas ações, além de ajudar a natureza, também fazem parte de uma estratégia para conquistar consumidores, pois as pessoas estão cada vez mais exigentes e optando por adquirir produtos e serviços de empresas que tenham cuidado com o meio ambiente.

Biodiversidade e equilíbrio Porém, infelizmente, há muitos casos de prejuízos à biodiversidade no Brasil e no mundo. Os alunos podem fazer uma pesquisa em jornais, revistas e na internet, trazendo para a classe essas notícias. Na leitura das notícias, pedir aos alunos que identifiquem a principal causa da extinção/ perigo de extinção do ser vivo considerado.

A introdução de espécies exóticas é um dos fatores que prejudicam a biodiversidade. É comum que os alunos pensem que todo animal ou planta que se encontra em um local é natural daquele lugar. Explicar que, algumas vezes, espécies exóticas e nativas conseguem conviver, porém, em outras ocasiões, as espécies que foram trazidas de outros locais passam a disputar alimento, abrigo e outros recursos com as espécies nativas, prejudicando-as e interferindo no equilíbrio natural do ecossistema local.

Nesse momento é importante recordar com os alunos o conceito de cadeia alimentar, bem como o papel dos seres vivos produtores, consumidores e decompositores. Pedir a eles que expliquem, com suas palavras, o que significa o desequilíbrio da cadeia alimentar.

Nos endereços eletrônicos a seguir há mais informações sobre a introdução de espécies exóticas no Brasil. Ajudar a classe na pesquisa sobre o javali e o mosquito da dengue. Esses dois exemplos ajudam os alunos a compreender que algumas espécies nem sempre existiram no território brasileiro, sendo algumas trazidas de forma intencional (como o javali) e outras trazidas ocasionalmente (como o mosquito da dengue).

Para saber mais SATO, P. O que o Brasil faz para controlar as espécies exóticas invasoras? Nova Escola. Disponível em: <http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/fundamentos/brasil-estafazendo-controlar-especies-exoticas-invasoras-475962.shtml>. Acesso em: jun. 2014.

Dengue: vírus e vetor. Instituto Oswaldo Cruz. Disponível em: <www.ioc.fiocruz.br/ dengue/textos/longatraje.html>. Acesso em: jun. 2014.

O javali como espécie exótica invasora. Ambiente Brasil. Disponível em: <http:// ambientes.ambientebrasil.com.br/fauna/artigos/o_javali_como_especie_exotica_ invasora.html>. Acesso em: jun. 2014.

Manejo e controle de javalis. Ibama. Disponível em: <www.ibama.gov.br/areas-tematicas -fauna-silvestre/manejo-e-controle-de-javalis>. Acesso em: jun. 2014.

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Desenvolvimento sustentável A intenção é que os alunos compreendam que o desenvolvimento sustentável também visa à manutenção da biodiversidade. É muito interessante que os alunos possam dar sua própria significação à expressão “desenvolvimento sustentável”, conforme pedido na página 124. Desta forma, estarão trabalhando não só o conceito, como a linguagem e a habilidade de inferência.

Interdisciplinaridade com a área de Língua Portuguesa.

Outra ideia para trabalhar com a inferência é pesquisar em jornais e revistas, notícias que contenham a expressão “desenvolvimento sustentável”. Por meio das notícias, pedir para que os alunos deem suas próprias interpretações para o significado da expressão.

Depois que os alunos tenham compreendido o que é desenvolvimento sustentável, vale a pena explorar o fluxograma presente nas páginas 134 e 135 da seção Qual é a pegada? Ele mostra que todos nós podemos ter atitudes sustentáveis e ajudar na preservação ambiental. Ajudar os alunos na leitura do fluxograma, fazendo com que eles percebam que todas as ações estão interligadas da mesma forma que na natureza: as inter-relações garantem o equilíbrio ambiental.

Desejamos que a classe perceba que nem sempre reconhecer a importância de uma atitude é suficiente para que as pessoas a coloquem em prática. É a diferença entre saber e agir.

Conversar com os alunos sobre cada uma das atitudes que aparecem na figura: pedir a eles que expliquem oralmente como cada uma delas pode contribuir para o desenvolvimento sustentável. Caso a classe demonstre desconhecimento, promover uma pesquisa coletiva antes de prosseguir com a análise do fluxograma. A seguir, algumas informações básicas sobre as principais atitudes listadas – é importante buscar, pesquisar e discutir criticamente outras implicações para cada um dos itens apresentados.

Energia elétrica Evitar o alto consumo de energia contribui para o desenvolvimento sustentável. A maior parte da energia elétrica brasileira é gerada em usinas hidrelétricas, cuja construção implica alto impacto ambiental. Aparelhos que gastam menos energia, banhos mais curtos e uso racional dos eletrodomésticos são atitudes que diminuem a necessidade de energia elétrica doméstica e, por consequência, a necessidade de uma maior geração. A comida congelada é alimento industrializado, gerador de alto gasto de energia em sua produção e armazenamento (durante o transporte, deve se manter congelado, assim como nos estabelecimentos de venda).

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Hábitos de consumo

Um dos maiores vilões do desenvolvimento sustentável é o consumismo desenfreado. Consumir produtos de produção local evita os custos com combustível, transporte e armazenamento. Já a carne demanda altos custos ambientais, tanto em termos da área ocupada pelos pastos e gasto de água quanto de emissão de gases poluentes, emanados durante a digestão dos bois e vacas.

Combustíveis

A queima de combustíveis fósseis polui a atmosfera e o uso de combustíveis alternativos, como biodiesel e biogás, traz outras implicações discutíveis (uso da terra para produção de combustível em vez de produção de alimentos, queima da palha da cana-de-açúcar para colheita, entre outros).

Informação

Aqui um dos itens mais importantes e ao alcance de todos: propagar e discutir as ideias da Educação Ambiental, ensinando outras pessoas e aprendendo com elas o que se pode fazer para promover o desenvolvimento sustentável.

A lista com as atitudes favoráveis ao ambiente deve partir dos alunos; anotar os itens, conforme forem surgindo, na lousa. Depois, promover uma análise das respostas, questionando a classe sobre quais atitudes seriam viáveis, quais seriam possíveis, embora trabalhosas, e quais seriam muito difíceis de serem implementadas, requerendo uma mudança muito grande no estilo de vida de cada um. Classificar assim as respostas: propor à classe que comece pelas mais fáceis e depois siga realizando as que julgaram mais difíceis.

Outra forma de abordar a Educação Ambiental é por meio de charges.

Selecionar algumas com temas ecológicos e trabalhar a interpretação delas com a turma. Eles também podem criar as próprias charges. Valorizar a

Interdisciplinaridade com a área de Arte.

produção dos alunos expondo os desenhos no mural da classe ou da escola.

Para saber mais ALVES. Humor Ambiente. Disponível em: <www.humorambiente.blogspot.com>. Acesso em: jun. 2014.

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Unidade 7

Evolução da vida

páginas 136 a 155 Esta unidade pretende mostrar a história da vida na Terra como uma se-

quência de eventos dinâmicos e de transformações, tratando do fascinante tema da evolução biológica. Optamos por discutir o tema ainda nos anos iniciais do Ensino Fundamental por acreditar que, além de ser do interesse dos alunos, ele é norteador para o entendimento dos diversos eventos biológicos. No intuito de as crianças compreenderem que a natureza é dinâmica e que o ser humano faz parte disso, é fundamental que associem a evolução aos processos de transformação, e tenham noção de variação, herança de características e história da Terra. São premissas fundamentais para a total compreensão da evolução em anos posteriores.

Os alunos são apresentados a alguns acontecimentos do passado da Terra e às ideias da seleção natural e da evolução dos seres vivos. Embora esses temas sejam mais completamente entendidos quando se tem noções de genética, mesmo nessa faixa etária é possível compreender as ideias centrais da teoria de Darwin – que, por sinal, não dispunha de conhecimento formal acerca dos mecanismos genéticos da transmissão da informação.

Neste nível, os alunos conseguem assimilar por que seres que viveram no passado já não vivem atualmente, e também que a vida originou-se de uma forma ancestral muito simples. Uma sugestão para iniciar a unidade é assistir com a classe a uma das animações da sequência A Era do Gelo (2002), A Era do Gelo 2 (2006) ou A Era do Gelo 3 (2009), cujos protagonistas – Manny, Sid e Diego – são mamíferos pré-históricos.

Como os animais pré-históricos costumam despertar o interesse das crianças, aproveitar essa curiosidade para explorar outros filmes, além de livros, sites e revistas sobre esses animais já extintos. Perguntar aos alunos: O que notam de semelhante e de diferente entre os animais do passado e os animais atuais?; E entre as plantas?; E no ambiente? Algumas das ideias mais importantes, embutidas nessa primeira abordagem, mostram que muitas formas de vida que já habitaram o planeta desapareceram completamente e que podemos notar semelhanças entre os seres do passado e os seres atuais.

Ainda em relação aos seres já extintos, é possível falar um pouco sobre os dinossauros. Questionar os alunos sobre o que sabem acerca deles: Como era seu corpo?; De que tamanho eram esses animais?; A que grupo de vertebrados pertenciam?; Será que um animal com pelos ou penas poderia ser um dinossauro? Ler para os alunos o texto “O que é um dinossauro?”, a seguir.

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O que é um dinossauro?

Os dinossauros figuram entre os mais bem-sucedidos animais terrestres que já existiram. Vagaram pela Terra por mais de 150 milhões de anos e viveram em todos os continentes. Herbívoros gigantescos – alguns maiores que uma casa – compartilharam o mundo com diminutos carnívoros do tamanho de uma galinha e com muitas outras espécies de dinossauros de todas as formas e tamanhos. O nome deles significa “lagarto terrível”. [...] Os dinossauros eram répteis. [...]

Outras criaturas Os dinossauros compartilharam o mundo com muitas outras criaturas hoje extintas. Enquanto os dinossauros vagavam pela Terra, répteis marinhos descomunais dominavam os oceanos. Répteis voadores cortavam os céus, apanhando insetos e peixes e às vezes até presas maiores.

Junto a esses animais, os pequenos parentes primitivos dos mamíferos e das aves tentavam sobreviver, evitando tornar-se refeição dos animais maiores.

BARRETT, P. Dinossauros. Trad. CARLOS S. M. R. São Paulo: Martins Fontes, 2002. p. 12, 16.

É interessante que os alunos, ao verificar que os animais e as plantas mudaram ao longo do tempo, reconheçam que a espécie humana também sofreu modificações até chegar à forma atual. A partir desse fato, explorar as imagens das páginas 136 e 137, de abertura da unidade, com a classe. É importante esclarecer que o ser humano não veio do macaco, como muitas pessoas costumam afirmar erroneamente. Ressatar que seres humanos e macacos tiveram um ancestral comum, há muito tempo, no início da nossa história evolutiva.

Ao explorar as informações e a ilustração das páginas 144 e 145, que tratam da evolução da espécie humana, comentar que os cientistas acreditam que a linhagem ancestral dos antropoides e dos seres humanos evoluiu nas florestas africanas. De acordo com evidências geológicas, uma cadeia montanhosa surgiu no continente africano há cerca de 8 milhões de anos, fazendo com que as porções leste e oeste do continente se modificassem e apresentassem características de clima e vegetação distintas. Na porção oeste permaneceram as florestas exuberantes e nela viveram os ancestrais de chimpanzés e gorilas. Na porção leste, o clima ficou mais seco e a vegetação se modificou, ficando parecida com as savanas. Nela, viveram os ancestrais da nossa espécie.

O paleontólogo francês Michel Brunet (1940-) encontrou um fóssil na África (Chade) com idade entre 7-6 milhões de anos, o qual foi chamado de Sahelanthropus tchadensis. Esse fóssil é considerado o ponto evolutivo em que nossa ancestralidade divergiu daquela que originou os

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chimpanzés. O gênero Australopithecus é tido como o primeiro grupo de primatas considerado como antecessor direto do gênero Homo, ao qual pertencemos. Muitas espécies de australopitecos podem ter coexistido e competido entre si. Todas se extinguiram, mas uma deve ter sido ancestral do gênero Homo.

Acredita-se que o Homo erectus pode ter sido contemporâneo ao H. sapiens. Sugere-se que o H. heidelbergensis tenha dado origem ao H. sapiens na África e ao H. neanderthalensis na Europa. O H. neanderthalensis e o H. sapiens podem ter competido por espaço e alimento. Os neanderthalensis acabaram sendo extintos. O H. sapiens já existia há cerca de 150 mil anos, mas a partir de 50 mil anos essa espécie prevaleceu sobre os demais hominídeos.

O texto a seguir destaca a África como importante local de achados fósseis sobre a história humana e fala um pouco sobre a Lucy, um ancestral do ser humano moderno, cuja imagem foi mostrada aos alunos na página 137.

O elo perdido

Para saber mais Evolução humana. Atlas virtual da pré-história. Disponível em: <www.avph.com. br/homens.php>. Acesso em: jun. 2014.

SZKLARZ, E. A evolução?

Acabou. Superinteressante.

Disponível em: <http://super. abril.com.br/ciencia/evolu cao-acabou-447867.shtml>.

Acesso em: jun. 2014.

No século XX, as principais descobertas de restos humanos aconteceram na África. Em 1924, trabalhando na África do Sul, o professor de anatomia Raymond Dart, de Johannesburgo, recupera os primeiros australopitecinos, hoje, considerados os antecessores do homem. Não são reconhecidos como humanos mas constituem o elo entre nós e os ancestrais que dividimos com os símios. A palavra Australopithecus significa “macacos do sul” (do latim australis, indicando sul, e do grego pithekos, indicando macaco). Esses indivíduos eram muito parecidos com símios, mas decididamente apresentavam características humanas.

A separação entre a linha evolutiva do símio mais próximo de nós, o chimpanzé, e a do homem deve ter acontecido há aproximadamente cinco-seis milhões de anos. Os australopitecinos apareceram quatro milhões de anos atrás. O mais famoso leva o nome de Lucy por causa da famosa música dos Beatles, Lucy in the sky with diamonds, que estava tocando no acampamento dos arqueólogos durante a descoberta. Lucy é uma fêmea encontrada na África oriental em 1974, entre Adis-Abeba e Gibuti, em um sítio arqueológico do deserto da Etiópia, não muito longe do mar. O local exato, Hadar, é habitado pelo povo de Afar. O nome científico de Lucy, Australopithecus afarensis, de fato indica que ela vem do território dos Afars.

CAVALLI-SFORZA, L. Quem somos? História da diversidade humana. Trad. LAURA C. B. O. São Paulo: Editora Unesp, 2002. p. 59-60.

Explicar aos alunos que esse levantamento da história evolutiva do ser humano ainda não está finalizado. Muita coisa ainda pode mudar em decorrência de novos estudos e descobertas. Os endereços eletrônicos ao lado

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trazem mais informações sobre a história evolutiva dos seres humanos que podem ser úteis para as conversas sobre o assunto em sala de aula.

Os alunos vão gostar de ouvir a leitura do texto a seguir, que trata de vestígios dos primeiros seres humanos no Brasil.

Férias no início do mundo – Mãe, em vez de a gente viajar sempre para o fim do mundo, dá para, desta vez, nós irmos para o início do mundo?

Quando o Tom fez essa pergunta, nem imaginava que seu desejo seria atendido!

Não que o mundo tivesse começado justamente ali, no interior de Minas Gerais, onde a gente resolveu passar as férias. Mas é bem possível que Tom e todas as crianças que nos acompanharam no passeio estivessem pisando nos mesmos lugares em que viveram os primeiros habitantes do Brasil: a região da Lapinha, em Santana do Riacho, Minas Gerais, hoje mais conhecida como Serra do Cipó.

Lá o cenário é de filme: altas montanhas de pedra, uma lagoa a perder de vista, com uma água que fica mais clara com o céu azul. Ao atravessá-la, a sensação já é a de voltar no tempo. Mas nada se compara com o que encontramos no fim da trilha: diversas pinturas rupestres – ou seja, feitas na pré-história –, retratando homens, mulheres e também diferentes animais, de veados a peixes!

O dono do lugar nos disse que as pinturas foram descobertas por acaso por um arqueólogo alemão – um cientista que estuda povos antigos – que estava a passeio pelos arredores. Acaso? Se ele não morasse no meio do mato, podíamos dizer que a sua história parecia de pescador. Afinal, desde o século 19 são feitas pesquisas arqueológicas na região. Ou seja, estudos sobre seus antigos habitantes. E tudo começou com um dinamarquês...

Da Dinamarca para o Brasil Em 1835, Peter Lund se mudou para um lugarejo na região da Serra do Cipó chamado Lagoa Santa. Seu intuito era trabalhar nas grutas que havia ali, além de estudar as plantas e os animais brasileiros. Naquela época, isso era comum: vários estudiosos, os chamados naturalistas, vinham para o Brasil em busca da natureza exótica e intocada que não existia mais na Europa. Lund estava justamente em uma destas expedições quando, ao visitar as cavernas mineiras, ficou tão entusiasmado que decidiu até mudar de profissão. Deixou de ser naturalista e virou arqueólogo e paleontólogo. Ou seja, passou a estudar os vestígios deixados pelas pessoas e pelos animais do passado.

Tesouro mineiro Para você ter uma ideia de como a região de Lagoa Santa é importante para o estudo da pré-história no Brasil, saiba que também foi lá que,

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em 1975, encontrou-se o esqueleto mais antigo do Brasil. Com 11.500 anos de idade, ele foi batizado de Luzia.

Nesse lugar, uma das descobertas mais importantes de Lund foram ossadas que ficaram conhecidas como sendo do Homem de Lagoa Santa.

Na verdade, se tratava de ossos de várias pessoas, encontrados junto a ossos de animais, machados, pontas de flecha e outros instrumentos de pedra lascada, tudo com idade estimada em 11 mil anos!

Lund também se encantou com as pinturas rupestres que encontrou em seu caminho. Muito parecidas com as que nós vimos mais de 150 anos depois, elas retratam animais e seres humanos. Observando-as bem, dá para entender um pouco como viviam os homens e as mulheres daquela época.

Você consegue imaginar a emoção de estar em um lugar que foi habitado por humanos há mais de dez mil anos? Pois as crianças que me acompanharam nesse passeio só queriam mesmo saber de Peter Lund. Ele virou o herói da viagem! Afinal, sem ele, ninguém estaria conhecendo o “início do mundo”!

GRINBERG, K. Ciência hoje das crianças. Instituto Ciência Hoje/RJ. Disponível em: <http://chc. cienciahoje.uol.com.br/ferias-no-inicio-do-mundo>. Acesso em: jun. 2014.

Salientar que as informações que temos até o momento são decorrentes de achados fósseis, estudos geológicos, paleontológicos e arqueológicos.

Nesse sentido, vale explorar o que os alunos já conhecem sobre os fósseis. Comentar que os fósseis são muito raros e, por isso mesmo, há muitas lacunas na história evolutiva dos seres vivos. Aproveitar para relacionar esse fato com a importância de cálculos matemáticos em Ciências: a probabilidade de um fóssil se formar é muito pequena, porque são necessárias diversas condições: ambiente adequado, ausência de predadores etc. Além disso, devemos contar com a probabilidade (pequena) de esse fóssil ser encontrado por pesquisadores. Como resultado, reconstituir a história da vida no planeta é uma tarefa difícil, porque as pistas deixadas para nós são resultado da soma de duas probabilidades bastante remotas. O texto a seguir fala um pouco mais sobre isso.

Terra, armazém de ossos Apenas uma pequena parcela (mas muito pequena!) dos animais que viveram ao longo das eras geológicas teve seus restos preservados nas rochas.

Pense nas camadas de rochas sedimentares como as páginas de um livro e nos fósseis como as palavras que descrevem a história dos seres vivos. Se este livro tivesse mil páginas, quantas delas estariam em branco, em sua opinião? Meu colega aqui ao lado, com o qual escrevo este texto, acredita que teríamos em torno de cem páginas preenchidas. Minha opinião é bem diferente, pois eu acredito que teríamos apenas alguns parágrafos em uma única página!

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Na verdade, a preservação dos organismos é muito seletiva e condicionada pelo ambiente onde vivam. Por exemplo: animais que viveram nos mares do passado, onde eram mais rapidamente protegidos por sedimentos após a morte, têm um registro geológico mais numeroso do que aqueles que viveram sobre os continentes onde estiveram mais sujeitos a processos que destroem as carcaças, tais como as chuvas, que os remobilizam, e os animais comedores de carniça, que espalham e despedaçam suas partes. Assim, a primeira exigência para a preservação de um esqueleto é que ele seja rapidamente protegido. Essa proteção ocorre de diferentes maneiras na natureza; pode ser pela resina que escorre de uma árvore, pela desidratação em um deserto e até mesmo no gelo. Porém, o processo mais comum é o recobrimento por sedimentos no fundo dos mares, lagos e rios e nos desertos.

ANELLI, L. E.; ELIAS, F. A. Programa de ação educativa: Curso de Formação de Mediadores da Exposição Dinos na Oca. São Paulo, 2006. p. 22.

Muitos pesquisadores se ocupam em estudar o passado do planeta.

Explicar aos alunos o significado da profissão de paleontólogos e arqueólogos. Paleontólogos estudam as espécies que já existiram no planeta, principalmente a partir dos fósseis. Já os arqueólogos se ocupam da história humana, trabalhando em busca de vestígios de sociedades antigas para compreender sua cultura e modo de vida. A seguir, listamos os endereços eletrônicos de dois textos com linguagem adequada à idade dos alunos que podem ser lidos na classe; neles há informações que os auxiliarão a compreender o trabalho feito por paleontólogos e arqueólogos.

Para saber mais CARVALHO, I. S. Quem aí quer ser um paleontólogo? Ciência hoje das crianças. Instituto Ciência Hoje/RJ. Disponível em: <http://chc.cienciahoje.uol.com.br/quem-ai-quer-ser-paleontologo>.

Acesso em> jun. 2014.

PESSIS, A. M. Como trabalham os arqueólogos? Ciência hoje das crianças. Instituto Ciência Hoje/RJ. Disponível em: <http://chc.cienciahoje.uol.com.br/como-trabalham-os-arqueologos>.

Acesso em: jun. 2014.

Comentar que a vida está em constante transformação e que os seres vivos que nascem adaptados ao ambiente têm mais chances de sobreviver e de deixar descendentes, garantindo a continuidade da espécie. Se possível, levar os alunos a uma visita a um museu de paleontologia.

Origem da vida Uma importante pergunta pode partir dos alunos ao tratar de evolu-

Para saber mais Veja onde ficam os museus sobre dinos no Brasil. Folha Online. Disponível em: <www1.folha.uol.com.br/ folha/ciencia/ult306u14203. shtml>. Acesso em: jun. 2014.

ção: Se não havia vida nos primórdios da Terra, como surgiu o primeiro ser vivo?; De onde ele veio? Essa questão é muito saudável, um indicativo de que os alunos estão fazendo inferências e raciocinando além do que lhes é apresentado.

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A origem da vida é um tema fascinante, pois envolve não apenas pesquisas como também a imaginação humana. Não havia ninguém na Terra para testemunhar o surgimento da vida; os pesquisadores contam apenas com indícios que os auxiliam a elaborar modelos e desenvolver teorias.

Além disso, povos de diferentes culturas explicam a origem da vida por meio de concepções religiosas (não tratadas aqui), que podem ser conhecidas por alguns alunos. Contar aos alunos que as pessoas acreditavam, antigamente, que era possível surgir vida a partir de elementos não vivos.

Acreditava-se, por exemplo, que larvas de moscas poderiam surgir espontaneamente da carne em decomposição. O que não era observado é que moscas adultas botavam ovos sobre a carne, e dos ovos surgiam as larvas.

Essa teoria ficou conhecida como geração espontânea e foi totalmente refutada por pesquisadores que demonstraram uma importante lei natural: seres vivos só podem ser originados de outros seres vivos pré-existentes.

Se isso é verdade, como pode ter surgido vida onde antes ela não existia?

Há algumas explicações científicas para isso. De forma simplificada, uma delas diz que a vida poderia ter aparecido a partir da evolução química nas condições da Terra primitiva: compostos inorgânicos se combinaram, originando moléculas orgânicas. Estas, por sua vez, se combinaram formando outras mais complexas que, finalmente, deram origem a estruturas com capacidade de se autoduplicarem (se reproduzirem) e com metabolismo próprio. Estas seriam as primeiras formas de vida do planeta.

Chamar a atenção dos alunos para as questões abertas que a ciência ainda não respondeu, a respeito da origem da vida. Incentivar uma conversa esclarecendo que os cientistas buscam evidências e fatos para explicar o que não foi vivenciado, e que o conhecimento humano passa por aperfeiçoamentos e se desenvolve ao longo do tempo. Em outras palavras, a ciência não é feita de verdades imutáveis, e sim construída pelo esforço conjunto de diversos pesquisadores, que se somam ao longo da história.

Pode não ser simples para os alunos entenderem que os continentes, a terra firme abaixo de nossos pés, está em movimento. Essa noção de dinâmica do planeta é fundamental para que compreendam conceitos de geologia que serão apresentados em anos posteriores.

Interdisciplinaridade com a área de Geografia.

Esse assunto permite a integração com Geografia. Ao explorar com os alunos as páginas 138 e 139 sobre a transformação da Terra, ressaltar que as mudanças que foram acontecendo na superfície terrestre tiveram reflexos na atmosfera do planeta, e muitas das modificações que a Terra sofreu ao longo do tempo permitiram a existência da vida da forma como a conhecemos. Porém, a maioria dessas transformações ocorre muito lentamente, em milhões de anos. Comente que a Terra ainda está mudando, o que pode ser percebido pelas alterações no clima, pelo surgimento ou desapareci-

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mento de uma ilha, pelos terremotos. Ressaltar também os aspectos históricos: todas essas modificações aconteceram ao longo de milhões de anos. É importante lembrar que litosfera (parte sólida do planeta), hidrosfera (parte formada pelos oceanos, rios e lagos) e atmosfera (parte gasosa da Terra) são porções terrestres interdependentes. Uma das camadas da litosfera é líquida e está em constante movimento devido às diferenças de pressão e temperatura. Os blocos sólidos acima dessa camada líquida ficam como se estivessem flutuando. Isso justifica os movimentos continentais.

A seguir, fornecemos a referência de um texto que pode ser utilizado pelo professor para apresentar a dinâmica dos continentes de forma mais aprofundada, respeitando a capacidade de entendimento e os conhecimentos prévios dos alunos sobre o tema.

Para saber mais UHLEIN, A. A dança dos continentes. Revista Ciência Hoje das Crianças, n. 116. Instituto Ciência Hoje/RJ. Ago. 2001.

O assunto sobre a transformação da Terra e a evolução dos seres vivos pode ser enriquecido com as atividades sugeridas na seção Rede de ideias (páginas 154 e 155), que permite a integração com História e Geografia.

Interdisciplinaridade com as áreas de História e Geografia.

Explorar o infográfico com os alunos. Comentar que as eras e os períodos geológicos foram criados pelos seres humanos para facilitar o estudo da história da Terra. O endereço eletrônico a seguir traz mais informações sobre o assunto e pode ajudar a compreender melhor como é a escala de tempo geológico e conhecer um pouco mais sobre cada período geológico.

Para saber mais Breve história da Terra. CPRM – Serviço Geológico do Brasil. Disponível em: <www.cprm.gov.br/ publique/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1094&sid=129#ini>. Acesso em: jun. 2014.

É importante explicar à classe que as ilustrações sobre os animais do passado mostram, na maioria das vezes, cenas imaginadas pelos pesquisadores.

Na natureza, dificilmente encontraríamos uma cena em que estivessem juntos a maioria dos seres vivos que aparecem nas ilustrações de livros e revistas. Pedir aos alunos que observem com atenção as ilustrações presentes na unidade, mostrando que a variedade de seres vivos foi aumentando ao longo do tempo, e introduzindo dessa forma as primeiras noções de evolução biológica. O tema, que por vezes é abordado na mídia (principalmente na forma dos populares dinossauros e do pesquisador que os trouxe à luz – Charles Darwin), apresenta algumas armadilhas perigosas, que podem influenciar negativamente o aprendizado dos alunos em anos posteriores, incutindo neles ideias erradas como a de que os seres humanos descendem de macacos ou a de que somos mais

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evoluídos que os outros seres. Vale ressaltar que seres humanos e macacos tiveram um ancestral comum e que o ser humano pode ser mais complexo, mas não mais evoluído que outros seres, uma vez que todos estão adaptados ao ambiente em que vivem. Por isso, é fundamental preparar-se previamente, lendo e estudando o assunto a fim de tratar dele corretamente, desde o começo. Neste manual oferecemos alguns materiais e sugestões de leitura (como a listada a seguir) para complementar as aulas e auxiliar em sua atualização.

Para saber mais Escolas não dão destaque à evolução biológica. Sociedade Brasileira de Ensino de Biologia (SBPC).

Disponível em: <www.comciencia.br/200407/reportagens/05.shtml>. Acesso em: jun. 2014.

A transformação da Terra e a evolução da vida são assuntos que lidam com unidades de tempo muito distantes da realidade dos alunos (milhões e bilhões de anos). É importante que eles estabeleçam relações de tempo quando se fala em evolução dos seres vivos – não é necessário que dimensionem exatamente os números, mas que saibam que o tempo de que estamos falando é realmente longo em comparação ao cotidiano deles.

Trabalhar com algumas datas históricas e o tempo que já se passou desde que elas aconteceram. Por exemplo: Quando os portugueses chegaram ao Brasil?; Quanto tempo se passou, desde essa data até os dias de hoje?

Depois, comparar esses valores com os dados nas ilustrações presentes na unidade.

Atividade complementar: calendário cósmico O ano é a principal unidade de medida de tempo utilizada por nós. Comemoramos nosso aniversário todo ano e iniciamos o ano escolar, por exemplo.

A história da humanidade é contada em unidades maiores, como a década ou o século. Já a história do Universo se passa em um período tão grande que é difícil expressar em números. Se julgar oportuno, é possível fazer uma atividade prática com os alunos chamada “O calendário cósmico”. Essa atividade foi elaborada com base na criatividade do astrônomo estadunidense Carl Sagan (1934-1996) e ajuda a ter uma ideia da imensidão de tempo que se passou desde o início do Universo até os dias atuais. Em seu livro Os dragões do Éden, de 1977, o astrônomo resumiu toda a história do Universo em apenas um ano, no que ele chamou de calendário cósmico.

Para o cálculo do calendário cósmico, assumimos que o Universo tem cerca de 15 bilhões de anos de existência. Dessa forma, cada bilhão de anos da Terra corresponde a mais ou menos 24 dias do ano cósmico e um segundo tem aproximadamente 500 anos.

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Para essa atividade, os alunos vão precisar de um calendário de parede (de qualquer ano), com um pequeno espaço para escrever em cada dia, além de lápis e uma folha de papel avulsa.

Mês

Dia

Principais eventos

Janeiro

1

■■

Big Bang — a origem do Universo.

Março

1

■■

Origem da Via Láctea, a nossa galáxia.

9

■■

Origem do Sistema Solar.

14

■■

Formação da Terra.

25

■■

Origem da vida na Terra.

12

■■

Aparecimento das primeiras plantas que fazem fotossíntese.

1

■■

A atmosfera começa a se tornar rica em gás oxigênio.

19

■■

Surgimento dos primeiros vertebrados (peixes).

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■■

Surgimento dos primeiros anfíbios.

23

■■

Surgimento das árvores e dos répteis.

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■■

Surgimento dos mamíferos.

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■■

Extinção dos dinossauros.

31

■■

Surgimento dos primeiros humanos.

Setembro

Novembro

Dezembro

Pedir aos alunos que observem a tabela acima e procurem a data dos principais eventos da história do Universo no calendário, escrevendo nos pequenos espaços o que aconteceu. Se quiserem também podem fazer desenhos para ilustrar cada evento.

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Depois, em uma folha de caderno, pedir que registrem os eventos do último dia de dezembro, marcando a hora, considerando a tabela a seguir.

Dia 31 de dezembro, Hora

Principais eventos

22h 30

■■

Surgimento dos primeiros seres humanos.

23h 46

■■

O homem domina o fogo.

23h 59m 51s

■■

Invenção do alfabeto.

23h 59m 56s

■■

Nascimento de Jesus Cristo.

24h 00

■■

Desenvolvimento da ciência e da tecnologia, primeiras viagens espaciais.

Os alunos devem fixar a folha no calendário, no dia 31 de dezembro. Espera-se que eles fiquem surpresos com o fato de nós, seres humanos, sermos tão “novos” na história do Universo. Se julgar oportuno, permitir que os alunos sugiram outros acontecimentos importantes na história dos seres humanos.

Nesse caso, ajude-os a localizar esses eventos no calendário.

Teoria da evolução, seleção natural e adaptação ao ambiente Antes de apresentar a teoria da evolução, é importante que os alunos percebam que há algumas evidências de que ela ocorreu: os animais já extintos e suas semelhanças com os seres atuais, sugerindo que os animais atuais são derivados deles, e os fósseis, por exemplo.

Explicar à classe que as ideias de Darwin causaram diversas reações entre as pessoas e na comunidade científica. As pessoas repugnavam a ideia de terem o mesmo ascendente dos macacos e, por isso, Darwin foi alvo de diversas chacotas e difamações. Apesar disso, sua teoria perdurou e se tornou a mais aceita para explicar a evolução das espécies. Comentar que as controvérsias são aspectos importantes do desenvolvimento da ciência: os cientistas têm diferentes opiniões sobre diferentes fenômenos, e a história da vida na Terra é um dos pontos mais controversos do conhecimento humano.

Para saber mais BIZZO, N. Darwin: do telhado das Américas à teoria da evolução. São Paulo: Odysseus Editora, 2002. (Coleção Imortais da Ciência).

WAAL, F. Eu, primata: por que somos como somos. Trad. LAURA T. M. São Paulo: Companhia das Letras, 2007.

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A ideia central da seleção natural é a de que os seres vivos mais adaptados têm mais chances de sobreviver e de se reproduzir. Antes de este conceito ser apresentado, os alunos já perceberam a diversidade dos seres vivos e as semelhanças que existem entre seres do passado e seres atuais. Ao longo do estudo dos seres vivos, em anos posteriores, os estudantes irão perceber que a seleção natural não age no indivíduo, e sim nas proporções das características da população como um todo; essa percepção leva anos para ser alcançada. Sabendo disso, a intenção deste tema é mostrar as evidências da seleção natural, que podem ser observadas por qualquer pessoa: na natureza, os mais aptos sobrevivem.

A evolução dos seres vivos explica, entre outras coisas, de onde vieram as espécies que existem no nosso planeta hoje. É incrível pensar que, de uma única forma de ser vivo – o ser ancestral, parecido com uma bactéria – surgiu tamanha diversidade de espécies. Relembrar esse ponto com os alunos.

Da mesma maneira que a seleção natural pode explicar a evolução dos seres vivos, ela também explica a extinção. Quando há mudanças no ambiente, aqueles seres vivos que não estão adaptados a essas transformações acabam morrendo. É possível simular a explicação sobre seleção natural com uma atividade simples. Se a escola dispuser de um gramado verde, a atividade será ainda mais interessante; se não, pode ser feita utilizando-se cartolina verde.

Utilize um furador de papel para fazer pequenos círculos de papel verdes e marrons (basta furar diversas vezes um pedaço de cartolina com essas cores e recolher os círculos que se formaram no depósito do furador de papel). Conte 50 círculos verdes e 50 marrons. Esses círculos vão simular gafanhotos verdes e marrons.

Sem que os alunos vejam, disponha os pedacinhos circulares de papel sobre a cartolina ou sobre um gramado verde. Use um cronômetro e peça à classe que recolha primeiro todos os círculos marrons. Marque o tempo gasto na tarefa. Depois, pedir que encontrem os verdes, marcando novamente o tempo. Comparar os resultados. Provavelmente, será mais demorado encontrar os círculos verdes, de cor parecida com a do ambiente em que estavam. O resultado pode ser extrapolado para o que acontece na natureza: há gafanhotos verdes e marrons, que precisam, para sobreviver, de alimento, gás oxigênio e abrigo. Eles também precisam se esconder dos predadores e ter filhotes para garantir que sua espécie continue existindo. Se considerarmos que os gafanhotos vivem em meio à grama, os gafanhotos verdes têm mais chances de sobrevivência, pois conseguem se camuflar e escapar dos predadores. Na atividade prática, os alunos fizeram o papel de predadores, e os pedaços de papel simularam os inse-

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tos. Uma atividade bem parecida é proposta nas páginas 150 e 151 da seção Gente que faz! Ressaltar durante a execução da atividade que os seres vivos da mesma espécie apresentam pequenas variações que podem ser selecionadas pelo ambiente, favorecendo ou não a existência desses organismos. Nas atividades sugeridas aqui, usamos a diferença de coloração dos indivíduos de uma mesma espécie para simular essas variações.

O texto a seguir pode ajudá-lo a compreender um pouco melhor o conceito de seleção natural.

O conceito de seleção natural está intimamente ligado ao de adaptação, outra fonte frequente de confusão. A adaptação não pode ser uma realização de um indivíduo, mas sim de uma população ao longo de gerações. Se um casal de ursos polares tem vários filhotes e eles têm pelagem de comprimento diferente, é provável que os mais peludos sobrevivam e tenham mais filhotes.

Com o passar das gerações ocorrerá uma adaptação ao frio, dado que haverá mais animais com pelo longo. Mas isso significará que uma das linhagens teve maior sucesso reprodutivo e deixou mais descendentes. Portanto, a ideia de um indivíduo com frio demandando pelo mais longo para se proteger não faz o menor sentido. Assim como a seleção, a adaptação não ocorre nos indivíduos.

BIZZO, N. Darwin: do telhado das Américas à teoria da evolução. São Paulo: Odysseus Editora, 2002.

(Coleção Imortais da Ciência). p. 208.

A ideia da “sobrevivência do mais forte” não é adequada, já que “adaptado” é diferente de “forte”. Às vezes, um ser vivo é “mais fraco” fisicamente, porém possui uma característica que o leva à vantagem reprodutiva ou de sobrevivência, tornando-o mais bem adaptado do que os que são considerados fortes na mesma população.

Depois de apresentar o conceito de seleção natural aos alunos, pedir a eles que expliquem, com suas próprias palavras, o que entendem sobre seleção natural e evolução; permitir que apresentem explicações diversificadas, trabalhando com esquemas, mapas conceituais, ilustrações e explanações orais. Permitir também que criem exemplos (ainda que de forma simplista) para explicar cientificamente, de acordo com a visão evolucionista, a variedade de seres vivos que existem no planeta.

Seleção artificial Ressaltar que a seleção natural, que faz parte das ideias de Darwin, como o próprio nome diz refere-se àquela que ocorre naturalmente, feita pelo ambiente. Porém, ao longo do tempo, o ser humano também aprendeu a selecionar os organismos de acordo com suas necessidades.

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A seleção artificial faz a ligação entre conhecimento biológico e tecnologia. Embora possa parecer um processo altamente sofisticado, ele é simples e realizado há muito tempo. Por exemplo, em um cultivo de frutas, o ser humano pode identificar as plantas que dão frutos mais saborosos e bonitos e cruzá-las entre si, favorecendo o cultivo de frutos com as características de interesse.

Apesar de Charles Darwin ser o mais conhecido divulgador das ideias evolucionistas, outro cientista, Alfred Wallace, contribuiu com ideias para o desenvolvimento da teoria. No link a seguir, há um texto que ressalta a importância da contribuição entre pesquisadores na história da construção da ciência.

Para saber mais CHAGAS, C. Dois pais de uma teoria. Revista Ciência Hoje das Crianças. Instituto Ciência Hoje/ RJ. Disponível em: <http://chc.cienciahoje.uol.com.br/dois-pais-de-uma-teoria>. Acesso em: jun. 2014.

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Unidade 8

Reprodução humana

páginas 156 a 175

Nesta unidade estudaremos a reprodução humana, assunto que geralmente desperta bastante o interesse dos alunos, tanto pelos aspectos biológicos quanto pelo lado dos relacionamentos humanos. O estudo da reprodução humana, nesta fase, enfoca as transformações no corpo, as diferenças anatômicas entre os sexos e a formação de uma nova vida.

Assuntos relativos à sexualidade devem ser analisados; ninguém melhor que o professor para conhecer as necessidades de sua classe e perceber até que ponto vai a maturidade dos alunos para compreender ou mesmo falar sobre o assunto. A seguir, listamos alguns materiais com diversas sugestões para tratar do assunto em sala de aula. A cartilha para educadores Orientações técnicas de educação em sexualidade para o cenário brasileiro: tópicos e objetivos de aprendizagem, da Unesco, justifica a importância da orientação sexual desde os 5 anos de idade. As demais indicações são orientações educacionais da Revista Nova Escola. Em “Eles querem falar de sexo” há atividades práticas para crianças e adolescentes que estão descobrindo a própria sexualidade, ajudando-os a enfrentar essa fase sem mitos nem atropelos. Em “Será que elas são... homofóbicas” há uma pesquisa que indica que as escolas brasileiras são preconceituosas com os gays; a informação é a arma para reverter o quadro. Em “O despertar da sexualidade” mostra que desde o nascimento, a criança explora o prazer, os contatos afetivos e as relações de gênero, e orienta a responder às dúvidas sobre o tema.

Para saber mais UNESCO. Orientações técnicas de educação em sexualidade para o cenário brasileiro: tópicos e objetivos de aprendizagem. Disponível em: <http://unesdoc.unesco.org/ images/0022/002277/227762por.pdf>. Acesso em: jun. 2014.

GENTILE, P. Eles querem falar de sexo. Nova escola. Disponível em: <http:// revistaescola.abril.com.br/crianca-e-adolescente/comportamento/eles-querem-falarsexo-431419.shtml>. Acesso em: jun. 2014.

PINHEIRO, T. Será que elas são... homofóbicas? Nova escola. Disponível em: <http:// revistaescola.abril.com.br/crianca-e-adolescente/comportamento/sera-elas-sao-451878. shtml>. Acesso em: jun. 2014.

GURGEL, T. O despertar da sexualidade. Nova escola. Disponível em: <http:// revistaescola.abril.com.br/crianca-e-adolescente/desenvolvimento-e-aprendizagem/ despertar-sexualidade-infancia-freud-528841.shtml>. Acesso em: jun. 2014.

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Explorar o que os alunos já sabem e também as dúvidas que eles têm, de maneira geral, para definir de que forma tratar temas relativos à sexualidade humana. Questões como gravidez na adolescência, métodos anticoncepcionais e doenças sexualmente transmissíveis podem ser abordadas na forma de pesquisas (notícias, sites) e análise de dados, por exemplo.

Uma maneira interessante de começar a unidade é propor aos alunos que cada um traga algumas fotografias de quando eram bebês. Observem essas fotografias e conversem sobre as transformações que aconteceram no corpo deles, desde a época do nascimento até os dias atuais: crescimento, nascimento dos dentes, aprendizado, desenvolvimento etc. Com essa conversa, prepará-los para dialogar sobre as mudanças típicas da adolescência. Se os alunos já perceberam que mudaram muito desde que eram bebês, o que acham que vai acontecer nos próximos anos com seu organismo?; Por quais mudanças eles acreditam que passarão?

Os pré-adolescentes costumam ter muitas dúvidas e crenças, por vezes falsas, com relação às mudanças no corpo, na maneira de agir e de se relacionar com outras pessoas. Uma maneira interessante é colocar uma caixinha de dúvidas na sala de aula, na qual os alunos podem depositar bilhetinhos com as perguntas que gostariam de fazer para o professor sobre o assunto “sexualidade”.

Não seria necessário que o aluno se identificasse. Dessa forma, eles se sentem mais à vontade para fazer suas perguntas e é uma ótima oportunidade para que os mais tímidos exponham suas dúvidas, de maneira a não se sentirem constrangidos. Podem surgir perguntas que você não saiba responder; aproveitar a oportunidade para propor pesquisas ou conversas com especialistas no assunto, como médicos, enfermeiros, psicólogos ou outros profissionais da saúde.

Outra maneira de iniciar a conversa sobre os temas propostos na unidade é ler para os alunos o texto sugerido a seguir. Ele foi extraído do livro de Jairo Bouer (veja a referência logo após o texto) e constitui boa fonte de referência para o trabalho em sala de aula.

A partir dos 10 ou 11 anos, a gente estranha a imagem que encontra a cada dia na frente do espelho. Detalhe: essa imagem pode mudar com uma velocidade alucinante! É a puberdade, fase em que acontecem grandes transformações no corpo e na cabeça. A história toda é “detonada” pelo aumento na produção e na liberação dos hormônios sexuais, tanto nas garotas como nos garotos.

Nos homens, os testículos são os responsáveis pela produção do hormônio masculino, a testosterona. Nas mulheres, a mudança é comandada pelos ovários, onde são fabricados os hormônios femininos, o estrógeno e a progesterona.

A testosterona faz a voz engrossar, as espinhas surgirem e o suor ficar com cheiro mais forte. O garoto cresce e ganha músculos. A barba aparece, o pênis e os testículos se desenvolvem e começa a produção de esperma e a ejaculação.

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Os hormônios femininos fazem com que a garota se desenvolva, os seios aumentem e a cintura se defina. A pele pode ficar mais oleosa e com espinhas.

Pelos aparecem embaixo dos braços e na região genital. A idade em que essas mudanças chegam varia muito. Seus amigos e amigas podem começar antes de você. Isso é normal. Ninguém é melhor ou pior porque seu desenvolvimento corporal acontece mais tarde. [...] Para alguns, as mudanças acontecem muito rápido. Para outros, elas demoram muito.

E a cabeça também muda. Mas, como o corpo às vezes se transforma rápido demais, nem sempre a cabeça acompanha o ritmo. Boa parte das [dúvidas] vem daí.

Minha dica para você que está nessa idade é: antes de tudo, tenha muita calma. Você não é nenhum ser de outro planeta. É apenas uma pessoa passando por transformações.

BOUER, J. Sexo & cia.: as dúvidas mais comuns (e as mais estranhas) que rolam na adolescência.

São Paulo: Publifolha, 2002. p. 14.

É interessante ressaltar que a puberdade não tem uma data marcada para começar. Mas é certo que as mudanças que caracterizam o início da adolescência vão acontecer com todos, meninos e meninas. Nesse momento, seria interessante ler com os alunos o texto sugerido na página 158 sobre os rituais de iniciação típicos da cultura indígena. Comentar que meninos e meninas passam pela puberdade, independentemente da sua cultura e do seu país de origem; em algumas culturas, essa fase é marcada por comemorações e rituais, acentuando que o adolescente está deixando a vida de criança e se preparando para a vida adulta.

Promover um dia de brincadeiras e atividades que os alunos gostem: pedir que tragam gibis, livros infantis, filmes, brinquedos e CDs de música. Convidar outras classes para participar das atividades e jogos. No final, fazer uma roda de conversa para discutir: §§quais são as coisas boas e ruins de ser criança; §§o que os alunos gostariam que mudasse no tratamento que os adultos dão às crianças; §§o que as crianças podem fazer para conviver melhor com os adultos e entre si.

Propor a elaboração de uma carta dos alunos para si mesmos, quando forem adolescentes, conforme sugerido na atividade 4 da página 171 (seção Atividades). Essas cartas podem ser colocadas numa caixa ou numa “cápsula do tempo”, que permanecerá fechada por alguns anos. Determinar com os alunos quando e onde a caixa será aberta.

Outra sugestão para introduzir o tema de maneira descontraída é propor uma apresentação teatral em que os alunos tenham de interpretar adolescentes de 16 ou 17 anos. Dividir o trabalho de modo que cada um se sinta à vontade para atuar na montagem ou participar dos bastidores. Para criar os papéis, os alunos podem até mesmo imaginar como serão quando tiverem

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essa idade. Podem também observar os jovens na própria escola ou na família, obtendo as informações necessárias. Orientá-los a enfocar a observação não só nas características físicas, mas principalmente no comportamento dos adolescentes, evitando caricaturas e preconceitos.

Interpretar com os alunos a letra da música dos Titãs, “Não vou me adaptar”, do disco Volume Dois, de 1998. Pedir a eles que relacionem essa letra com as mudanças que acontecem na adolescência. Acreditamos que essa é uma boa forma de sensibilização para os aspectos emocionais da adolescência, fase que em breve será vivenciada por eles. Além disso, a letra é rica em sutilezas que dão margem a diferentes interpretações; isso pode render conversas interessantes entre os alunos. Por se tratar de uma forma de arte, é importante que todos na classe fiquem cientes de que não há uma única interpretação para seu sentido – cada um que lê ou escuta a música pode ter uma interpretação diferente. É interessante (mas não imprescindível) que ouçam a música com atenção.

O assunto sobre adolescência e mudanças físicas e psicológicas típicas da puberdade pode ser enriquecido com as atividades sugeridas na seção Rede de ideias (páginas 172 e 173). Elas permitem trabalhar de forma interdisciplinar com Matemática e Língua Portuguesa, tratando de um assunto que pode ser familiar a alguns alunos: a acne. É importante que compreendam que as mudanças hormonais típicas dessa fase da vida podem favorecer o aparecimento de espinhas. É comum os adolescentes terem muitas espinhas principalmente no rosto. Mas elas também podem aparecer em outras partes do corpo, como nas costas.

Explorar os dados estatísticos com eles e as principais causas e modos de prevenção ou tratamento. Orientá-los a sempre conversar com um adulto responsável no caso de dúvidas ou inseguranças. Uma atividade que pode complementar o assunto é pedir que criem histórias em quadrinhos sobre a adolescência. Trabalhar a atividade em conjunto com as aulas de Língua Portuguesa.

Interdisciplinaridade com as áreas de Matemática e Língua Portuguesa.

Desmistificando as partes do corpo Comentar com os alunos que é preciso conhecer o próprio corpo para manter a saúde. Muitas vezes, eles estão acostumados a chamar por apelidos as partes do sistema genital feminino ou masculino. Observar os nomes que utilizam e explicar quais são os correspondentes científicos para cada um deles. É importante que os alunos conheçam as partes do corpo sem mistificações. Para isso, podem modelar, em massinha, as estruturas desses sistemas.

Orientá-los a usar pedaços de canudinho ou mangueiras finas como modelo para os dutos.

Pedir aos alunos que acompanhem, na figura do sistema genital masculino da página 160, o caminho dos espermatozoides, desde sua produção até sua liberação pela uretra. Mostrar na figura o tamanho da uretra masculina e, em seguida, compará-la à uretra feminina.

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Reprodução humana O gameta feminino, liberado na ovulação, é o ovócito secundário.

Aqui, para simplificar, usamos a denominação “óvulo” para nos referirmos ao gameta feminino. Rigorosamente, o ovócito é chamado de óvulo a partir de sua fecundação. O texto a seguir traz mais informações sobre esse assunto.

Durante o desenvolvimento fetal inicial, as células germinativas no ovário diferenciam-se em ovogônias, que podem originar células que se desenvolvem até em ovócitos secundários. Antes do nascimento, a maioria dessas células degenera, mas algumas se transformam em células maiores chamadas ovócitos primários. Essas células iniciam a meiose I, durante o desenvolvimento fetal, mas não a completam até após a puberdade. Ao nascer, encontram-se 200.000 a 2 milhões de ovogônias e ovócitos primários em cada ovário. Dessas células, restam cerca de 40.000 na puberdade, porém apenas 400 sofrem maturação e ovulam durante a vida reprodutiva de uma mulher, as restantes sofrem degeneração.

Após a puberdade, os hormônios secretados pela adeno-hipófise estimulam, a cada mês, a retomada da ovogênese. A meiose I reinicia em vários ovócitos secundários, embora em cada ciclo somente um folículo ovárico vesiculoso alcance finalmente a maturidade necessária para a ovulação. O ovócito primário diploide completa a meiose I, resultando duas células haploides, de tamanhos diferentes, ambas com 23 cromossomos (n), com duas cromátides cada um. A célula menor produzida pela meiose I, chamada primeiro corpúsculo polar, é essencialmente um pacote de materiais nucleares descartados; a célula maior, conhecida como ovócito secundário, recebe a maior parte do citoplasma. Uma vez que o ovócito secundário é formado, ele inicia sua meiose II, mas não a leva até o final. O folículo no qual esses eventos ocorrem – o folículo ovárico maduro (de Graaf) –, logo sofrerá ruptura, liberando seu ovócito secundário, em um processo conhecido como ovulação.

Durante a ovulação, geralmente um único ovócito secundário (com o primeiro corpúsculo polar) é expelido dentro da cavidade pélvica e sugado para o interior da tuba uterina (de Falópio). Se um espermatozoide penetrar nesse ovócito secundário (fertilização), a meiose II recomeça. O ovócito secundário divide-se em duas células haploides (n) de tamanhos desiguais. A célula maior é o óvulo (ou ovo maduro); a menor, é o segundo corpúsculo polar.

TORTORA, G. J.; GRABOWSKI, S. R. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 6. ed.

Porto Alegre: Artmed, 2006. p. 571-574.

Ao falar sobre o caminho do óvulo no sistema genital feminino, pedir que os alunos acompanhem esse trajeto na ilustração da página 162.

Ressaltar que os espermatozoides são células móveis, que se movimen-

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tam desde o canal vaginal até as tubas uterinas. Já os óvulos não se movimentam, mas são impulsionados pelas tubas uterinas. Sabendo disso, questionar os alunos: Em que parte do sistema genital feminino geralmente acontece o encontro das células reprodutivas masculina e feminina? Em geral, o encontro acontece nas tubas uterinas.

A relação sexual – ou seja, a forma natural pela qual os gametas femininos e os masculinos podem se encontrar no corpo da mulher – é apenas mencionada na explicação sobre a fecundação. Optamos por apresentar a relação sexual superficialmente, mas o trabalho pode ser estendido, dependendo do interesse dos alunos. Esse aprofundamento pode ser tratado a partir dos questionamentos dos alunos, levando em conta os aspectos sociais e individuais de uma relação sexual. A orientação sexual é importante em todas as fases da vida, desde a infância até (e principalmente) na adolescência; o tema pode e deve extrapolar as fronteiras do livro todas as vezes que houver necessidade. É possível que alguns alunos, durante as aulas sobre reprodução humana, perguntem sobre os preservativos e outros métodos contraceptivos. É importante esclarecer que há maneiras de se fazer um planejamento familiar e evitar uma gravidez indesejada por meio dos métodos contraceptivos, que podem ser de barreira (camisinha feminina, camisinha masculina, diafragma); hormonal (pílula anticoncepcional, adesivo anticoncepcional, implante hormonal, anel vaginal); comportamental (coito interrompido, tabelinha) ou cirúrgicos (vasectomia, ligadura tubária). Esses métodos, geralmente, impedem a fecundação. Os métodos cirúrgicos costumam ser irreversíveis. Existe também o DIU (dispositivo intrauterino), que é inserido no útero da mulher em um procedimento médico e age impedindo a implantação do óvulo fecundado. É interessante ressaltar que os preservativos masculino e feminino, além de prevenir uma possível gravidez, ajudam na prevenção de doenças sexualmente transmissíveis. Nos endereços eletrônicos sugeridos a seguir há informações que podem ajudar nas conversas em sala de aula sobre o assunto.

Para saber mais Infográfico sobre métodos contraceptivos e alguns mitos sobre eles. Disponível em: <www.terra. com.br/saude/infograficos/contraceptivos>. Acesso em: jun. 2014.

Na cama com Bill Gates. Veja Acervo Digital. Disponível em: <http://veja.abril.com.br/acervodi gital/home.aspx?edicao=2358&pg=90>. Acesso em: jun. 2014.

O preconceito e o papel da escola Muitos dos preconceitos ou atitudes discriminatórias que uma criança pode apresentar são “aprendidos” sutilmente, quando ela observa o comportamento de outra pessoa, suas falas e gestos; a criança pode pautar seus pensamentos e ações por atitudes de outras pessoas, por um modelo

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do senso comum, muitas vezes sem parar para refletir sobre os motivos de determinados pensamentos e ações. Assim, comportamentos preconceituosos e intolerantes são perpassados de geração a geração.

A escola, em sua função de formar cidadãos críticos, deve proporcionar momentos para que os alunos confrontem tais comportamentos pré-concebidos com novas ideias e tirem, por si só, conclusões diferentes, que levem a atitudes diferentes: respeitosas, tolerantes e abertas às particularidades de cada ser humano.

Podem surgir curiosidades a respeito da homossexualidade. Explicar que o fato de um garoto gostar de balé ou uma garota gostar de futebol não tem relação com a orientação sexual. O processo de orientação sexual geralmente passa a ser mais bem compreendido pelo indivíduo quando ele passa a se interessar por relacionamentos amorosos/sexuais. Todas as pessoas devem ser respeitadas, independentemente da orientação sexual.

Em certa época da infância e da adolescência, a garotada costuma formar “panelinhas”: meninas de um lado, meninos de outro. Algumas crianças, por apresentar comportamentos considerados pelo grupo como “inadequados” a seu gênero, podem ser alvo de piadas, brincadeiras de mau gosto, agressões físicas e todo tipo de discriminação (ou, no termo atual, podem sofrer bullying).

Uma proposta é trabalhar o livro Menino brinca de boneca? (listado abaixo). Apresentá-lo para a classe, permitindo que eles tomem contato com diferentes exemplos que ajudam a desmistificar papéis muitas vezes preconceituosos do homem e da mulher, estabelecidos desde a infância.

Para saber mais RIBEIRO, M. Menino brinca de boneca? São Paulo: Salamandra, 2001.

A proposta é discutir se há “certos” e “errados” para cada sexo. Essa conversa pode render ótimos frutos na classe e o trabalho pode ser estendido para outros anos, na escola, de acordo com o interesse dos demais professores e classes. O resultado que gostaríamos de atingir é único e simples: os alunos devem compreender que qualquer pessoa, mesmo diferente deles, tem o direito de ser tratada com respeito.

Interdisciplinaridade com as áreas de Língua Portuguesa e Arte.

Essa atividade pode render inúmeras propostas e projetos. Uma sugestão é criar, com os alunos, uma dramatização com o tema “Somos todos iguais e todos diferentes”. É interessante contar com suporte da orientação pedagógica da escola e do professor de Língua Portuguesa para a produção do texto. O resultado do trabalho – apresentação – pode ser filmado e divulgado na internet.

A questão da orientação sexual também pode surgir no trabalho com este tema. Somos favoráveis à inclusão de práticas escolares que repudiem a homofobia na escola, em concordância com o que cita o MEC:

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[...] a homofobia incita o ódio, a violência, a difamação, a injúria, a perseguição e a exclusão. Além de prejudicar a imagem das pessoas – alunos, professores ou servidores –, interfere no aprendizado e na evasão escolar. A homofobia cria e consolida um conjunto agressivo de referência contra gays, lésbicas, transgêneros e transexuais, identificando-os como pessoas perigosas, ridículas, anormais e doentes.

BRASIL. MEC inicia discussões sobre homofobia. Ministério da Educação. Disponível em: <http://portal. mec.gov.br/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=6374>. Acesso em: jun. 2014.

Não basta apenas ignorar a questão, fazendo de conta que ela não existe.

A temática homossexual está presente na realidade dos alunos, assim como a sexualidade; elas devem sim ser abordadas e esclarecidas, e a medida é o questionamento dos alunos, o respeito por sua maturidade e capacidade de lidar com esses temas (assim como com qualquer outro). O livro sugerido a seguir pode ajudar a tratar do assunto em sala de aula.

PARA SABER MAIS CASTRO E SILVA, R. Orientação sexual: possibilidade de mudança na escola. Campinas: Mercado das Letras, 2002.

Menstruação e adolescência Neste momento da vida, por volta dos 10 anos, algumas meninas já podem ter tido a primeira menstruação. Preparar uma aula sobre esse tema, se possível, com a presença de um médico ginecologista ou pediatra, que poderá esclarecer as dúvidas da classe. Para evitar o constrangimento que muitos alunos têm de tratar do tema, fazer uma caixa de perguntas: cada aluno anota o que gostaria de saber em um papel e o deposita na caixa. Ler previamente as questões para preparar as respostas ou encaminhá-las a um profissional da saúde. No dia marcado, levar para a sala de aula alguns tipos diferentes de absorventes higiênicos, explicando para todos como são utilizados e que cuidados de higiene as meninas devem tomar. É comum que os meninos desconheçam aspectos gerais da menstruação; deixá-los à vontade para perguntar e esclarecer suas dúvidas. Lembrar que os temas relacionados com a sexualidade devem ser tratados da forma mais natural possível, porém, é preciso que os alunos sejam orientados a mostrar respeito pelos colegas e não sejam motivados a fazer piadas ou tratar o assunto com desinteresse.

Gravidez Pedir aos alunos que conversem com a mãe (neste caso, a mãe biológica) ou com uma mulher da família que tenha tido filho para saber como foi a sua gestação ou o que sente uma mulher grávida. Eles devem

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perguntar sobre as alterações no corpo, as visitas ao médico para fazer o pré-natal, o parto, os cuidados com o bebê nos primeiros dias de vida etc.

Depois, fazer uma roda de conversa na classe para que cada um conte o que descobriu.

Os alunos podem ter diversas dúvidas e crenças sobre a gravidez e o momento do parto; deixar que exponham suas dúvidas oralmente, durante a aula. Esclarecer o que for possível e pesquisar com os alunos as dúvidas mais complicadas. Conversar com médicos e profissionais da saúde é bastante proveitoso. Aproveitar para enfatizar a importância dos cuidados com a saúde e prevenção de doenças, não só no período da gravidez, mas ao longo de toda a vida. Estatísticas mostram que as mulheres são mais cuidadosas com a sua saúde e realizam mais exames e consultas preventivas que os homens; aproveitar a oportunidade para reforçar a necessidade desses cuidados com os meninos também.

Explicar para os alunos que alguns casais têm problemas de saúde que os impedem de ter filhos; os problemas podem ser tanto do homem quanto da mulher. Alguns desses casais recorrem a tratamentos para tentar uma gravidez, por exemplo, a fertilização in vitro. Nesse processo, o médico recolhe ovócitos e espermatozoides do casal e, com a ajuda de um microscópio, introduz artificialmente um espermatozoide no ovócito.

Depois, introduz um ou mais óvulos fecundados no útero da mulher, para aumentar as chances de sucesso. É por isso que é comum mulheres que fazem esse tipo de tratamento engravidarem de gêmeos. Aproveitar a ocasião para falar sobre o nascimento de gêmeos.

Explicar que, geralmente, apenas um espermatozoide penetra no óvulo para formar o embrião. No entanto, algumas mulheres ficam grávidas de dois ou mais bebês na mesma gestação, os chamados gêmeos. Há dois tipos de gêmeos: os gêmeos fraternos nascem quando a mulher libera dois óvulos ao mesmo tempo, e cada um é fecundado por um espermatozoide distinto. Esses gêmeos são tão diferentes entre si como quaisquer outros irmãos, podendo, inclusive, ser de sexos diferentes. Os gêmeos idênticos nascem quando um óvulo é fecundado por um espermatozoide, mas, por algum motivo, o zigoto se divide em dois, formando dois embriões iguais.

Portanto, os gêmeos idênticos são muito parecidos fisicamente e são sempre do mesmo sexo.

Se houver gêmeos na classe e se eles se sentirem à vontade para isso, propor que conversem com os colegas dizendo o que acham de ser gêmeos.

Ao conversar sobre gestação, é importante ressaltar a importância de as gestantes cuidarem da saúde e da alimentação, evitando o fumo e a ingestão de álcool durante a gravidez. Explicar que o bebê se alimenta pelo organismo materno, então, tudo o que a mãe ingerir durante a gravidez, será passado para o feto.

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Bebês humanos e aleitamento materno Conversar com os alunos e pedir a eles que comparem o bebê humano com os filhotes de outros animais que conheçam. Como se comunicam?; Como são cuidados pelos adultos?; O que podem fazer sozinhos e o que não podem?

O bebê humano recém-nascido é indefeso – embora resistente – e depende totalmente dos adultos para sobreviver; assim é com filhotes de muitos outros mamíferos. Há animais cujos filhotes já nascem capazes de sobreviver por si e não dispõem do cuidado dos adultos. É assim com a maioria dos répteis, peixes e anfíbios.

Para saber mais MERCADANTE, C. Evolução e sexualidade: o que nos fez humanos. São Paulo: Moderna, 2004. (Coleção Desafios).

Orientar os alunos para que pesquisem a importância do aleitamento materno para a saúde física e emocional dos bebês. Eles podem conversar com parteiras ou enfermeiros para descobrir mais sobre o assunto.

O assunto sobre cuidados com os bebês pode ser complementado com as atividades sugeridas na seção Qual é a pegada? (páginas 174 e 175) que trata do dilema das fraldas descartáveis. É interessante que os alunos conheçam as outras alternativas ao uso das fraldas descartáveis antes delas terem sido inventadas. É interessante também mostrar o assunto pelo enfoque ambiental, já que as fraldas descartáveis se acumulam no ambiente e demoram muitos anos para se decompor. Seria possível, convidar um pediatra para falar sobre o assunto com a classe. Se for o caso, orientar os alunos como proceder durante a palestra. É preciso orientá-los também na entrevista sugerida a uma mulher que tenha filho pequeno, proposta na página 175. Normalmente, as mães são muito atarefadas, então, é preciso que os alunos perguntem se elas concordam em ajudar no trabalho da escola e qual o melhor horário para que eles possam entrevistá-las.

Características hereditárias e influenciadas pelo ambiente Ao falar sobre a geração de uma nova vida, é importante também que os alunos comecem a refletir sobre alguns conceitos fundamentais da genética. Algumas informações são hereditárias, passadas dos pais para os filhos; essas informações são transmitidas por meio dos genes das células reprodutivas. Como exemplo, podemos citar a cor dos olhos, o formato do nariz ou o tipo de cabelo. Além das características hereditárias, as pessoas têm características adquiridas (influenciadas pelo meio onde vivem).

Por exemplo: a habilidade de jogar bola bem é decorrente do tempo de treinamento dedicado a essa atividade.

Mesmo que não se trabalhe com esses conceitos formalmente agora, é fundamental que os alunos percebam que algumas características das pessoas são hereditárias, outras são influenciadas pelo ambiente e outras

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ainda são uma mistura das duas influências. Não é simples determinar, principalmente no caso da espécie humana, se certas características são puramente hereditárias ou se também são influenciadas pelo ambiente. É importante que os alunos saibam valorizar as fontes de informação científica, que pode ser dada por qualquer pessoa, independentemente da faixa etária ou nível cultural. Em relação a isso, um importante ramo da ciência, que vem ganhando destaque, é a etnociência, que estuda os processos naturais a partir do conhecimento das populações humanas, com perspectiva cultural. Por exemplo, entre pescadores, é comum nomear os peixes de acordo com suas características físicas: de forma muito simplificada, pesquisadores procuram então entender que critérios são utilizados e como eles variam de lugar para lugar. Um ramo da etnociência é a etnobiologia, que estuda a lógica dos usos, as percepções e as classificações que as pessoas fazem em relação ao ambiente.

Ao realizar a entrevista proposta na página 169, a classe deve promover a valorização das pessoas que fornecem as informações, que posteriormente serão analisadas.

A entrevista pode ser feita em vídeo. É importante certificar-se, antes da entrevista, que a pessoa concorde em ceder sua imagem para possível divulgação na internet, no blog da classe (caso tenha sido criado) ou no site da escola. Atualmente, muitos aparelhos celulares e câmeras fotográficas digitais permitem a produção de pequenos vídeos.

Os alunos devem elaborar um pequeno roteiro da entrevista, previamente: quanto tempo vai durar, o que deverá conter, que horário será combinado com o entrevistado, quem vai filmar etc.

Os alunos podem pedir auxílio aos familiares para filmar e ao professor de Informática para fazer a edição do vídeo. Com o material em mãos, é possível editá-lo para escolher apenas os trechos significativos (há sites que oferecem programas de edição de vídeo com download gratuito, como Windows Movie Maker ou Video Spin). Depois, os vídeos podem ser compartilhados em sites como YouTube ou no blog da classe.

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Planilha de avaliação individual 5o ano

Nome do aluno(a): Ano: C: consolidou o objetivo

Professor(a): PA: em processo de apropriação

NO: necessita de novas oportunidades de apropriação

1o bimestre – Unidades 1 e 2

C

PA

NO

Objetivos de aprendizagem ■■

■■

Perceber a importância dos sentidos para a sobrevivência das pessoas.

Identificar as células receptoras dos sentidos como as unidades capazes de receber os estímulos do ambiente.

■■

Relacionar as sensações com a atividade do sistema nervoso.

■■

Relacionar o sistema nervoso com as funções de controle e ações rápidas do corpo.

■■

■■

Reconhecer as funções dos neurônios na transmissão dos impulsos nervosos de diversas partes do corpo ao sistema nervoso.

Compreender que o corpo humano é um conjunto de estruturas que funciona de forma integrada, e que seu estudo pode ser segmentado em diferentes níveis de organização.

■■

Diferenciar células, tecidos, órgãos e sistemas.

■■

Relacionar os hormônios a algumas funções de coordenação da atividades do organismo.

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Nome do aluno(a): Ano: C: consolidou o objetivo

Professor(a): PA: em processo de apropriação

NO: necessita de novas oportunidades de apropriação

2o bimestre – Unidades 3 e 4

C

PA

NO

Objetivos de aprendizagem ■■

■■

Conhecer alguns fenômenos que envolvem cargas elétricas.

Saber que as cargas elétricas podem ser positivas, negativas ou neutras, e que se atraem ou se repelem dependendo de suas cargas.

■■

Perceber que o atrito pode modificar temporariamente as cargas elétricas de certos objetos.

■■

Compreender que a corrente elétrica transporta energia elétrica.

■■

Diferenciar materiais isolantes e condutores de eletricidade.

■■

Valorizar o uso racional de energia elétrica.

■■

■■

■■

■■

■■

Perceber as propriedades magnéticas dos ímãs, bem como a atração e repulsão entre eles, de acordo com a orientação de seus polos.

Saber que a corrente elétrica produz um campo magnético.

Conhecer algumas medidas de prevenção de acidentes com choques elétricos e raios e a divulgação de informações preventivas.

Compreender que, para dizermos que um corpo está em movimento ou em repouso, é necessário estabelecer um referencial.

Saber que relativo é algo considerado em relação a alguma coisa, dependendo do ponto de vista ou do sistema de referência.

■■

Entender o conceito de velocidade.

■■

Conhecer os efeitos da força e algumas de suas origens.

■■

Conhecer alguns efeitos do atrito.

■■

Perceber que sempre que um corpo exerce uma força sobre outro, este exerce uma força igual e de sentido contrário sobre o primeiro.

■■

Relacionar a ação da força peso à atração gravitacional.

■■

Perceber os efeitos da resistência do ar na queda livre de objetos.

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Nome do aluno(a): Ano: C: consolidou o objetivo

Professor(a): PA: em processo de apropriação

NO: necessita de novas oportunidades de apropriação

3o bimestre – Unidades 5 e 6

C

PA

NO

Objetivos de aprendizagem ■■

Perceber que os planetas do Sistema Solar orbitam ao redor do Sol.

■■

Compreender que, para o estudo do Universo, são utilizados modelos e cálculos matemáticos.

■■

Compreender que a tecnologia e a sociedade são determinantes para o avanço científico de cada época.

■■

Relacionar a rotação da Terra com a sucessão dos dias e das noites.

■■

Relacionar a translação da Terra e a inclinação do seu eixo com a sucessão das estações do ano.

■■

■■

■■

■■

■■

■■

■■

■■

Compreender que a ciência classifica os elementos do Universo em grupos, de acordo com diferentes critérios.

Concluir que toda a energia que utilizamos provém do Sol. Identificar a importância do raciocínio, da pesquisa e do desenvolvimento da tecnologia para o avanço da ciência.

Relacionar o crescimento da população mundial ao aumento da ocupação do ambiente natural e consequentes problemas ambientais.

Identificar alguns dos principais problemas ambientais enfrentados pela civilização atual.

Reconhecer que diversas atividades humanas afetam a biodiversidade, colocando em perigo o equilíbrio natural do ambiente.

Compreender que os seres humanos precisam encontrar maneiras de conviver harmoniosamente no planeta, visando à sobrevivência das demais espécies e das gerações futuras, por meio de atitudes que promovam o desenvolvimento sustentável.

Valorizar conhecimento e ações educativas na implementação de uma sociedade que pratique o desenvolvimento sustentável.

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Nome do aluno(a): Ano: C: consolidou o objetivo

Professor(a): PA: em processo de apropriação

NO: necessita de novas oportunidades de apropriação

4o bimestre – Unidades 7 e 8

C

PA

NO

Objetivos de aprendizagem ■■

■■

■■

■■

Saber que o planeta passou por diversas transformações ao longo de sua existência.

Compreender que muitos conhecimentos sobre o passado dependem de pistas e evidências interpretadas nos dias de hoje.

Perceber que o planeta nem sempre abrigou vida, e que os primeiros seres vivos eram organismos muito simples.

Reconhecer uma das teorias para o surgimento da diversidade da vida, que afirma que a biodiversidade atual é decorrente de modificações sofridas pelos primeiros seres vivos, ao longo do tempo.

■■

Reconhecer os fósseis como evidência da evolução.

■■

Compreender as bases das ideias que fundamentam a teoria da seleção natural de Darwin.

■■

■■

■■

■■

■■

■■

■■

■■

■■

■■

■■

Entender que o conhecimento humano passa por aperfeiçoamento e se desenvolve ao longo do tempo.

Compreender que a adolescência é a fase da vida em que o corpo se transforma e se prepara para atingir a maturidade reprodutiva.

Identificar as principais estruturas dos sistemas genitais masculino e feminino.

Reconhecer o espermatozoide e o óvulo como as células reprodutivas masculina e feminina, respectivamente.

Conhecer algumas características básicas dos processos de fecundação e gestação.

Identificar a menstruação como um evento natural do organismo feminino, relacionada principalmente à ausência de gravidez em mulheres em idade fértil.

Conhecer as mudanças pelas quais passa o corpo da mulher durante a gestação, relacionadas à adaptação ao desenvolvimento do bebê no útero materno.

Perceber que algumas características das pessoas são hereditárias, outras são influenciadas pelo ambiente, e outras são uma mistura das duas influências.

Questionar as próprias inseguranças com relação à puberdade e ao início da adolescência, respeitando as diferenças de desenvolvimento e maturidade de cada indivíduo.

Valorizar a entrevista como fonte de informação.

Valorizar o respeito pelo ser humano, independentemente de suas opiniões ou orientações em relação a gênero e sexo.

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Planilha de autoavaliação 5o ano

Nome do aluno(a): Ano:

Professor(a):

C: consolidei o objetivo PA: estou em processo de apropriação NO: necessito de novas oportunidades de apropriação

Durante as aulas ■■

Leio os textos e peço ajuda para entender quando preciso.

■■

Faço as atividades de acordo com as orientações do professor e peço ajuda quando preciso.

■■

Evito conversar durante as explicações do professor e quando meus colegas estão trabalhando.

■■

Participo das aulas com perguntas e comentários.

Quanto à organização ■■

Mantenho meu material organizado.

■■

Conservo meus livros e cadernos, cuidando deles para que durem bastante.

■■

Mantenho a limpeza da classe e da escola.

Trabalhos em grupo ■■

Participo e divido as tarefas com os colegas nas atividades em grupo.

■■

Peço ajuda dos colegas quando preciso.

■■

Ouço com atenção opiniões e sugestões diferentes das minhas, mesmo que eu não concorde.

Atitude geral ■■

Faço as tarefas solicitadas para serem realizadas em casa.

■■

Reconheço quando erro e procuro corrigir o erro.

■■

Procuro conversar para resolver problemas com meus colegas e com o professor.

Investigação ■■

Uso com cuidado os materiais e equipamentos nas aulas práticas.

■■

Presto atenção nas orientações do professor.

■■

Registro os resultados das atividades de forma detalhada.

C

PA

NO

C

PA

NO

C

PA

NO

C

PA

NO

C

PA

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