CADERNO DE ARTICULAÇÃO DE CONTEÚDOS E SUGESTÕES DE SITUAÇÕES DE ENSINO E APRENDIZADO NA ÁREA DE

CIÊNCIAS NATURAIS

4º ANO

SILVIA MARA MARCOS SANTOS – COORDENADORA PEDAGÓGICA DA ÁREA DE CIÊNCIAS NATURAIS

AGOSTO/2013

Referências Bibliográficas

Proposta Curricular do Ensino Fundamental de Nove Anos de Piraquara: SMED, 2009.

REFERÊNCIAS ELETRÔNICAS

3.propmark.com.br

cienciamao.usp.br

crv.educacao.mg.gov.br

educador.brasilescola.com

fsc.ufsc.br

g1.globo.com

info.abril.com.br

infoescola.com

mundoeducacao.com.br

portaldoprofessor.mec.gov.br

portalsaofrancisco.com.br

profpc.com.br

redefilmesonline.net

revistaescola.abril.com.br

slideshare.net

youtube.com

4º Ano – Articulação de conteúdos no eixo e intereixos na área de Ciências Naturais (O quê?)

CELESTE:

PRODUÇÃO DO

UNIVERSO

TERRESTRE:

PRODUÇÃO DO

ECOSSISTEMA

HISTÓRICO SOCIAL:

PRODUÇÃO DA

EXISTÊNCIA

HUMANA

1. Universo – componentes básicos matéria e energia: 1.1. Sistema Solar – Constituintes: Sol, planetas e satélites; 1.2. Sol – características básicas: Composição: hidrogênio e hélio; tamanho, temperatura, produção de energia, distância da Terra.

1. Origem do Ecossistema: 1.1. Terra: antes e depois da origem dos seres vivos – condições específicas compatíveis com a origem e continuação da vida: temperatura (resfriamento gradativo da Terra), ciclo da água, ar, camada de ozônio, energia solar,... 1.2. Propriedades - interações da matéria e energia na organização do Ecossistema: - massa – quantidade de matéria existente nos corpos, materiais e/ou substâncias do ecossistema; - extensão – a matéria ocupa lugar no espaço terrestre; - impenetrabilidade – duas ou mais porções não podem ocupar ao mesmo tempo lugar no espaço; Ex: a água, o solo, o ar e os seres vivos ocupam lugar no espaço, embora não o mesmo lugar ao mesmo tempo. - indestrutibilidade – a matéria e a energia não desaparecem em suas interações físicas, químicas e biológicas, apenas são transformadas. Ex: ciclo da água, processo da cadeia alimentar,... - inércia – a matéria por si própria não altera seu estado de repouso ou de

1. Matéria e Energia na produção da existência humana - saúde e meio ambiente: 1.1. Os seres vivos e os seres humanos por meio do trabalho “consomem” matéria e energia em tudo o que fazem. Ex: energia dos alimentos funcionamento do organismo, trabalho físico e mental para a produção material e imaterial (conhecimento) da existência humana.

movimento: conceitos básicos de força, referencial, forças contrárias ao movimento dos corpos (atrito e resistência do ar). Ex: - movimento da água: energia do Sol e da gravidade; - movimento do ar (vento) energia do Sol; - movimento do solo: ação da energia solar, água e ar; - Divisibilidade - a matéria (macrocosmo) pode ser dividida em partes (níveis) organizadores cada vez menores – microcosmo (átomos e moléculas). Ex: formação do feto; crescimento dos seres vivos,... - Matéria: corpo – substâncias – moléculas – átomos (noções); Ex: a água que é formada por moléculas, sendo que uma molécula de água tem dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio.

Objetivos (Para quê)

Perceber que para originar as primeiras formas de vida no Planeta Terra, foram necessárias condições compatíveis ao seu desenvolvimento e manutenção, determinados pela auto-organização dos seres vivos;

Reconhecer que entre as condições compatíveis para origem de vida no planeta está a organização do sistema solar (os movimentos que a Terra realiza), bem como a presença da Lua (Satélite natural da Terra) e que estas contribuíram para a diversidade de matéria e energia existente.

Sugestões de situações de ensino e aprendizado (Como?)

Problematizar com os alunos a respeito das condições necessárias para a origem de vida em nosso planeta: Como já estudamos a Terra é o planeta em que vivemos e ele é um grande ecossistema formado por matéria bruta (abióticos) e matéria viva (bióticos). Segundo os cientistas a Terra é o único planeta do Sistema Solar que apresenta vida em sua superfície. Será que o nosso planeta sempre apresentou a forma que tem hoje? Será que sempre existiu vida em nosso planeta? Por quê? Para a matéria viva ter origem em nosso planeta foi

necessário algumas condições básicas, vocês sabem quais? Será que as condições básicas para origem dos seres vivos no planeta Terra sempre existiram? Registrar as respostas dos alunos no quadro ou em folha de papel Kraft. Apresentar para os alunos o documentário “Poeira das Estrelas” II Etapa – Origem da vida em nosso planeta, após o documentário retomar a discussão sobre as condições compatíveis para a origem da vida na Terra, comparar as informações do documentário com as respostas dadas pelos alunos anteriormente. Distribuir uma cópia do texto “O Planeta Terra antes e depois da origem dos seres vivos” (ANEXO), para os alunos e realizar a leitura e a discussão referente aos níveis de evolução do planeta.

Trazer para a sala de aula, objetos produzidos com matérias (materiais) diferentes: madeira, plástico, vidro, aço, areia, cimento, papel, borracha, lã, algodão, cerâmica, bola, barro, água, planta, bexiga,... Apresentar para os alunos cada objeto e problematizar a respeito deles: Do que é feito o objeto? Que propriedade do vidro faz com que este material seja utilizado na fabricação de pratos e copos? Que propriedade do vidro faz com que este material seja utilizado em janelas e lentes de óculos? Que propriedades da madeira fazem com que ela possa ser utilizada na fabricação de móveis? Que propriedades do plástico fazem com que ele possa ser utilizado na fabricação de garrafas? Que propriedades têm que ter o tecido usado na fabricação de guarda-chuvas e sombrinhas? Que propriedades têm que ter o alumínio usado armação do guarda-chuva e da sombrinha? Que propriedades têm que ter a borracha usada na fabricação de luvas? Desses materiais quais têm massa? Vocês lembram o que significa a massa de um objeto? E a extensão?

Solicitar aos alunos que peguem pelo menos quatro dos objetos explorados anteriormente e analisem os seguintes aspectos:

a) Escreva o nome do objeto e de que matéria é feito.

b) Se a matéria tem cor ou é transparente; se é duro ou mole; se é macio ou áspero; se possui elasticidade; é permeável ou impermeável,...

c) Que outros objetos podem ser feitos com aquele tipo de matéria:

Lã Algodão Plástico Borracha Madeira Vidro Papel Alumínio Aço

Realizar alguns experimentos com os alunos a respeito das propriedades da matéria. Para isso será necessário: um pacote de arroz 5Kg, um travesseiro (espuma ou fibra), aproximadamente dez livros didáticos, folhas de jornal, uma panela ou bacia de alumínio, bacia plástica, água, um copo, uma garrafa pet com água, um prego, balança de banheiro ou feita com garrafa PET (modelo em anexo), martelo, tijolo, pedra,...

a) Apresente os materiais para os alunos instigando a curiosidade deles por meio de problematizações: O que vocês acham que vai acontecer na aula de hoje? Vocês se lembram de algumas propriedades da matéria? Quais? Pegue o pacote de arroz e o travesseiro e coloque sobre a mesa e problematize: Imagine que você precise empurrar o saco de arroz e o travesseiro de espuma até a outra ponta da mesa. Qual dos dois seria mais difícil de empurrar? Agora imagine que o saco de arroz e o travesseiro estejam caindo no chão e um adulto vá tentar segurar. Esse adulto vai precisar de mais força para segurar o saco de arroz ou o travesseiro? Por que foi preciso usar mais força para empurrar o saco de arroz? (Explicar para os

alunos que a massa é a quantidade de matéria que compõe um corpo ou objeto. No caso do pacote de

arroz está escrito 5 Kg (cinco quilogramas). Essa é a quantidade de massa que existe no saco). Solicitar aos alunos que pesquisem e tragam embalagens de alimentos onde apareça a massa registrada em quilogramas e gramas para análise e elaboração de cartaz com uma diversidade de matéria e massa.

b) Qual a matéria usada na fabricação dos livros? Que a propriedade (s) da matéria pode-se trabalhar ao colocar os livros uns sobre os outros? (Explicar para os alunos que ao colocar um

livro sobre o outro podemos observar o lugar no espaço ocupado pela matéria, ou seja, a extensão ou volume que os livros estão ocupando para cima e para os lados. E que até o século XIX era comum, no interior do Brasil, a compra e venda de arroz, feijão, milho, etc. em litros, já que as balanças eram raras e custavam caro. Atualmente, a unidade oficial, estabelecido pelo Sistema Internacional (SI), é o metro cúbico (m3). No entanto, a unidade mais usada é o litro (L) e também o centímetro cúbico (cm3)).

c) Apresentar para os alunos embalagens variadas e problematizar a respeito da extensão/volume:

- Quanto de água você acha que cabe em uma garrafa de plástico como está?

- Embalagens com diferentes formatos podem ter o mesmo volume? Por quê?

- O que tem mais volume/extensão, a barra de chocolate ou o pacote de algodão? Por quê?

- Qual dos produtos tem mais massa a barra de chocolate ou o pacote de algodão? Por quê?

d) Pegue a bacia e cubra até a metade dela com água. Pegue o copo e coloque uma bola de papel no fundo. Deixe que os alunos toquem no copo com o papel. Depois mergulhe a boca do copo em posição reta até encostar-se ao fundo da bacia. Retire o copo da água na mesma posição em que foi colocado e deixe que os alunos toquem novamente nele e percebam que o papel continua seco. Problematize: Por que a água não chegou ao fundo do copo? (Explique aos

alunos que a água não chegou ao fundo do copo devido ao ar que estava preenchendo o espaço dentro do copo. Que para a água entrar o ar teria que sair e que esse é o principio da impenetrabilidade, ou seja, dois objetos ou materiais não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo. Essa é a lógica do transbordar, pois ao enchermos uma xícara com café até a borda e começarmos a colocar açúcar, o café irá transbordar para fora da xícara, ou seja, para o açúcar entrar parte do café tem que sair).

e) Problematizar com os alunos: O que vocês acham que acontece com os alimentos que comemos dentro do nosso corpo? Será que são destruídos, deixam de existir ou são transformados? O que acontece com os restos de cascas, folhas e talos que colocamos na composteira na horta são destruídos, deixam de existir ou são transformados? E o material reciclável plástico, papel, metal e vidro são destruídos, deixam de existir ou são transformados? (Explicar para os alunos que esse é o princípio de indestrutibilidade da matéria, ou

seja, ela não pode ser criada nem destruída, ela é transformada. Como exemplos desse princípio na natureza têm o ciclo da água, a decomposição da matéria orgânica, processo da cadeia alimentar entre outros).

f) Propor para os alunos um experimento trabalhando a inércia como uma das propriedades da matéria. Pegue um copo plástico transparente e um pedaço de papelão que cubra a boca do copo. Coloque o copo em cima de uma mesa e o papelão em cima do copo. Depois coloque uma moeda bem no centro do papelão. Segure o copo com uma das mãos dê um tapa certeiro no papelão. O que vai acontecer? (Explicar para os alunos que o papelão vai sair

voando e a moeda vai cair dentro do copo. Pois de acordo com o princípio da inércia, um corpo tende a se manter em repouso. Assim, quando bate no cartão bruscamente a moeda tende a se manter em repouso e cai dentro do copo).

Realizar outros experimentos mostrando o princípio da inércia. Pegue um ovo de galinha, um prato de plástico, um copo de plástico com água, um tubinho de filme fotográfico.

Primeiro coloque o prato de plástico em cima do copo com água e o tubinho de filme fotográfico com o ovo em cima do prato. É importante posicionar o tubinho de filme fotográfico com exatidão em cima do copo para que o ovo caia na água.

Experimento da garrafa “Fixa” trabalhando a inércia Pegue uma garrafa com água e um pedaço de papel A4 ou cartolina. Coloque a garrafa em cima do papel, depois de um puxão brusco no papel retirando-o de sob a garrafa com água, sem que essa se desloque. Em geral, o receio de quebrar a garrafa, faz com que o puxão não seja tão brusco como o sistema solicita. Use garrafas de plástico para ensaiar o experimento e perder o medo. Após os experimentos apresentar para os alunos as tirinhas mostrando o princípio da inércia. (Anexo)

g) Pegar um tijolo e um martelo para mostrar para os alunos o princípio da divisibilidade da matéria. Pedir para que um aluno bata com o martelo no tijolo para quebrá-lo em várias partes chegando ao pó de tijolo. A partir desta atividade problematizar: Que propriedade da matéria estamos aplicando ao quebrar o tijolo em partes cada vez menores? A matéria que constitui o tijolo se transformou em outro tipo de matéria ao ser feita em pedaços menores? Por quê? Peça a outro aluno para pegar uma folha A4 e rasgá-la em pedaços até chegar à menor parte que conseguir. A matéria que constitui a folha de papel se transformou em outro tipo de matéria ao ser feita em pedaços menores? Por quê? (Explicar aos alunos que ao

reduzirmos o tijolo a pó e a folha A4 em pedaços cada vez menores estamos aplicando o princípio da divisibilidade, ou seja, toda a matéria pode ser dividida sem alterar a sua constituição, até um limite máximo ao qual chamamos de átomo. EX: Se colocarmos uma gota de anilina em um copo com água ela pode tingir a água contida no copo. Isso ocorre porque a anilina tem a propriedade de dividir-se em partículas muito pequenas, que se espalham pela água tingindo-a).

Introduzir o conteúdo do Sistema Solar a partir de problematizações como: O que vocês sabem a respeito do Sistema Solar? Por que o nome do nosso Sistema é Solar e não outro como Terrestre, Mercúrio, Marte entre outros? O que compõe o Sistema Solar? Todos os planetas são compostos da mesma matéria (material)? Todos os planetas têm satélites? A Lua é o único satélite natural do planeta Terra. Será que os demais planetas também só têm um satélite natural? (Anotar ao lado do quadro as respostas dos alunos para futuras pontuações). Apresentar para os alunos um em transparência ou no projetor multimídia o esquema do Sistema Solar e dos Satélites de cada planeta. Divida a turma em duplas e proponha para cada grupo pesquisar um dos planetas do Sistema solar e suas principais características. Socializar a a pesquisa com os colegas da turma.

Propor para os alunos a elaboração de uma maquete representando o Sistema Solar em escala com bolas e sementes como mostra a tabela abaixo:

Astro Tamanho real aproximado (em km) Tamanho reduzido (aproximado)

Sol 1.400.000 bola de basquete

Mercúrio 4.878 cabeça de alfinete

Vênus 12.101 semente de mamão

Terra 12.756 semente de mamão

Marte 6.788 semente de uva

Júpiter 142.796 bola de tênis

Saturno 120.000 bola de pingue-pongue

Netuno 50.800 bola de gude

Urano 49.500 bola de gude

Apresentar para os alunos o vídeo “Sistema Solar” - www.youtube.com/watch?v=9Py-OvHhjuQ , o qual apresenta o Sistema Solar e seus constituintes.

Entregar para os alunos uma cópia do texto “O que é o Sol?” – Revista Nova Escola. Realizar a leitura e o debate a partir do texto falando sobre a composição do Sol.

Propor aos alunos uma Aula de Campo ao Parque Newton Freire Maia – Parque da Ciência, onde os alunos poderão aprender mais sobre os componentes do Sistema Solar e as características básicas do Sol. (Parque Newton Freire Maia - Parque da Ciência. Estrada da Graciosa,

4000 – Pinhais – PR. Telefone: (41) 3666 – 6156).

Distribuir para os alunos uma cópia do texto “Fotossíntese dúvida de um sabiá” - Ciência Hoje das Crianças (anexo). Realizar a leitura e o debate a partir das idéias do texto abordando o conceito “os seres vivos e os seres humanos por meio do trabalho consomem matéria e energia”. Problematizar com os alunos: De acordo com o texto o sabiá precisa voar de um lado para outro em busca de água e alimentos. Isso é um tipo de trabalho? Por quê? Ao voar em busca de alimentos para si e para os filhotes, fazer seu ninho o sabiá gasta energia? De onde vem a energia que o sabiá precisa para viver? E a árvore precisa de energia para nascer, crescer, produzir folhas, flores e frutos? De onde ela tira a energia para viver? E nós seres humanos gastamos energia? Como? De onde os seres humanos tiram a energia necessária para que possam: andar, pensar, estudar, falar, limpar a casa entre outras atividades? De onde vêm os alimentos que consumimos diariamente?

Realizar a leitura das tirinhas referentes ao consumo de energia por parte dos seres vivos entre eles o ser humano em tudo que fazem: funcionamento do organismo, trabalho físico e mental e na produção material e imaterial (anexo).

ANEXOS:

O Planeta Terra antes e depois da origem dos seres vivos

Uma das primeiras formas de vida, os Trilobitas

Para alcançar o nível de evolução no qual encontra o planeta hoje, foi preciso milhões de anos para que esse se configurasse e pudesse oferecer condições para o desenvolvimento da vida. Segundo a classe de cientistas a Terra está datada de 4,5 a 5,0 bilhões de anos.

Ao longo de sua formação o planeta já possuiu diferentes características em consistência e principalmente em temperatura, houve períodos com temperaturas extremamente elevadas, e supostamente o planeta passou por processo de glaciação.

Em forma de retrospectiva, segue os principais eventos que marcaram a formação do planeta e de seus habitantes, os seres vivos.

1º evento: Formação da Terra há aproximadamente 4,5 bilhões de anos, nesse período o planeta era extremamente quente equivalente a uma imensa bola de fogo, não abrigando nem uma forma de vida.

2º evento: Passados milhões de anos após a formação do planeta, a Terra entrou em um processo de resfriamento gradativo, essa alteração originou uma estreita camada de rocha em toda a Terra.

3º evento: Com as mudanças ocorridas na temperatura do planeta, que foi se resfriando, foi expelida do interior da Terra uma imensa quantidade de gases e vapor de água. Esse processo fez com que os gases formassem a atmosfera e o vapor de água favoreceu o surgimento das primeiras precipitações, um longo tempo de chuva ocasionou a formação dos oceanos primitivos, que possuíam cerca de 20 cm de profundidade.

4º evento: A formação dos oceanos foi fundamental para o surgimento da vida no planeta, pois a origem da vida veio dos seres aquáticos. Dessa forma surgiram primeiramente no reino plantae as bactérias e algas, além de micro-organismos, isso há cerca de três bilhões e quinhentos milhões de anos.

5º evento: Essas primeiras formas de vida foram importantes para o surgimento de outros seres. Surgiram então, oriundos dos micro-organismos, os invertebrados dentre eles medusas, trilobitas, caracóis e estrela-do-mar, além disso, desenvolveram plantas tais como as algas verdes, todos os seres vivos desse momento habitavam ambientes marinhos.

6º evento: Pouco tempo depois algumas espécies de plantas marinhas desenvolveram a capacidade de se adaptar fora do ambiente aquático migrando para áreas continentais, dando origem às primeiras plantas terrestres. 7º evento: Os animais terrestres tiveram sua origem a partir do momento que algumas espécies de peixes saíram da água dando origem aos anfíbios e posteriormente aos répteis. Houve um tempo no qual o planeta Terra ficou povoado por grandes répteis denominados de dinossauros, esse ficou caracterizado como o Período Jurássico. O período permiano deu origem às plantas com flores e os mamíferos. Os grandes répteis foram extintos há setenta milhões de anos.

8º evento: Há aproximadamente sessenta e cinco milhões de anos teve início à formação das grandes cadeias de montanhas como o Himalaia e os Alpes. Os animais como os mamíferos e as aves proliferaram por todo o planeta, a atmosfera já possuía as mesmas características atuais.

9º evento: Há aproximadamente quatro milhões de anos surgiram os ancestrais dos seres humanos, o planeta a partir de então entrou em períodos de muito frio ocasionados pelo crescimento das geleiras, no entanto, há onze mil anos as geleiras se fixaram nas zonas polares.

Esquema representando os períodos de evolução do planeta Terra

Balança feita com garrafa PET

Base: uma garrafa plástica de refrigerante (PET) de 600 ml, 1 litro ou 2 litros Pratos: dois fundos de garrafa plástica de refrigerante de 600 ml, 1 litro ou 2 litros. Haste móvel: uma régua escolar de madeira ou plástico de 3 cm de largura e 20 a 30

cm de comprimento, ou um pedaço de plástico com rigidez similar. Suporte do eixo: caixa plástica de filme de 35 mm e um prego comprido (aprox. 4 cm)

e fino ou um pedaço de arame. Barbante ou linha 10. Ferramentas: serra de metal, estilete ou faca velha, vela, tesoura, alicate.

Abra uma fenda através do fundo e das laterais de uma caixa plástica de filme. Utilize tesoura, lâmina metálica quente (faca), estilete ou mesmo uma serra.

Fure a caixa do filme vazando os dois lados com um prego fino e longo. Fure a régua no centro do comprimento, mas a um cm da margem, com o diâmetro do

prego. Abra ainda um furo em cada extremidade da régua. Faça dois pratos iguais de três cm de altura com fundo de garrafas plásticas de

refrigerante suspensas com barbante. Fixe os pratos nas extremidades da régua. Preencha a garrafa-base com água ou areia e tampe-a. Encaixe a embalagem de filme

sobre ela. Articule a régua com a caixa de filme utilizando o prego como eixo. A haste deve ficar na horizontal. Caso isso não aconteça, faça pequenos ajustes adicionando clipes de papel no prato mais leve até chegar ao equilíbrio.

Sugestão de Atividades:

Compare o peso de alguns objetos com o de outros. Quantas canetas eu preciso para ter o peso uma borracha? Quantas borrachas eu preciso para ter o peso de um estojo? Quantos clipes de papel eu preciso para ter o peso de uma borracha?

Pegue uma coleção de objetos idênticos (bolinhas de gude ou pregos, por exemplo), vá a um supermercado ou padaria e veja se alguém pode, com uma balança, determinar quantas gramas tem um item (uma bolinha de gude, por exemplo) ou uma porção de itens (se você souber quantas gramas têm 50 pregos pode obter quantas gramas tem cada um dividindo o valor total por 50). Use esta referência para comparação com outros objetos.

Inércia ("Deixe-me estar como estou")

Prof. Luiz Ferraz Netto leobarretos@uol.com.br

A série de experimentos a seguir, com material bem simples, evidencia a propriedade da inércia inerente a todos os corpos materiais. Todo corpo, atendendo à primeira lei de Newton ou Princípio da Inércia, em linguajar bem popular, diz "deixe-me estar como estou"; se estou em repouso quero continuar em repouso e, se estou em movimento, quero continuar com a velocidade que estou. Qualquer tentativa de retirar-me do estado atual (repouso ou movimento) encontrará séria imposição. Cientificamente a primeira lei diz:

"Todo corpo isento da ação de forças externas ou sujeito a um sistema de forças de resultante nula, estará em repouso ou estará executando movimento retilíneo e uniforme."

O referencial onde isso se verifica denomina-se "referencial inercial".

O que é sol?

O Sol, uma estrela que é a razão da vida na Terra, pode conter em sua área externa aproximadamente 109 planetas Terra e na sua parte interior 1,3 milhões de Terra. E, o que tem nesse espaço todo? Toda a área do Sol é ocupada por reações químicas envolvidas por alta temperatura e pressão.

Diferentemente da Terra e outros planetas, o Sol não possui superfície sólida e é composto basicamente por três áreas: um núcleo mais ao centro, uma zona radiativa e uma zona conectiva. Na sua atmosfera encontramos a fotosfera, a cromosfera e a coroa. A fotosfera é a região que pode ser vista da Terra, com temperatura próxima dos 6.000 graus Célsius. A cromosfera é ainda mais quente e acredita-se que os gases aquecidos na fotosfera, entram muito agitados na cromosfera, aquecem os gases presentes e a temperatura aumenta chegando próxima a 10.000 graus Célsius. A coroa, muito distante da fotosfera, atinge temperaturas altíssimas, e pode ser vista durante um eclipse solar.

Fotossíntese, dúvida de um sabiá

Sempre achei que se o sabiá pudesse falar ele um dia soltaria uma pergunta daquelas bem cabeludas. Basta olhar para ele parado no galho, mexendo o pescocinho de um lado pro outro, que tenho a sensação de que esse passarinho está matutando alguma coisa. Outro dia, tinha um com uma minhoca pendurada no bico pousado na raiz de uma árvore, olhando para cima, para a parte das folhas. Parecia que ele, pronto para almoçar a sua presa, se perguntava: "Eu vôo de lá pra cá para beber água e conseguir o que comer e essa árvore, que nunca sai do lugar, cresce e, ainda, dá flores e frutos. Como isso é possível? Do que será que ela se alimenta?”Depois que eu inventei essa pergunta para justificar a impressão de curioso que o sabiá sempre me passou, decidi que a árvore também poderia ter o dom da palavra e dar algumas explicações para ajudar o sabiá a esclarecer suas dúvidas. Essa conversa ficou assim... ‐ Ora, ora, sabiá, quer dizer que você não sabe como eu consigo energia para crescer? ‐ É isso mesmo que me intriga. Vivo às voltas procurando sementes e minhocas para mim e para os meus filhotes. E a senhora aí parada faz o que para conseguir tudo? ‐ Bem, meu caro, eu faço fotossíntese.

‐ Foto... O quê?! ‐ FO - TOS – SÍN – TE - SE. Esta parece ser uma palavra nova para você. Vou explicar, então. Meu corpo é dividido em três partes: folhas, tronco e raízes. As raízes sempre crescem na direção das partes mais úmidas do solo. Então, a água do solo sobe pelas raízes através de canais muito fininhos que possuo e vão seguindo pelo tronco até chegar às folhas, flores e frutos. Mas isso ainda não é a fotossíntese. Meu alimento eu mesma produzo. ‐ Como assim????? ‐ Não precisa se espantar porque não é difícil de entender. Eu uso ingredientes muito comuns para fazer fotossíntese: a luz do Sol, a água e o gás carbônico, que está no ar e é invisível. Depois, junto os minerais e tenho o alimento que preciso. Os minerais vêm junto com a água, porque eles estão no solo. Não é possível ver esses minerais a olho nu porque eles são muito pequenos, muito menores que um grão de areia. ‐ Sei, sei... ‐ Então, ao mesmo tempo em que a água vai subindo pelo tronco, as folhas fazem o trabalho de capturar a luz do Sol. ‐ Como assim "capturam a luz"? ‐ Olha, as folhas, assim como qualquer outra parte do meu corpo ou do seu, são formadas de várias células ‐ outras estruturas que só podem ser vistas ao microscópio. Dentro das minhas folhas tem clorofila, substância que faz o trabalho de absorver a luz. É por causa da clorofila que minhas folhas são verdes também. Mas nem tudo que é verde tem clorofila, viu? ‐ Ah, bom! Eu já ia perguntar se meu amigo papagaio era cheio de clorofila. ‐ Não, não. Animais não têm clorofila. Mas, como eu ia dizendo, minhas folhas são como uma fábrica de energia. Elas é que capturam a luz, junta água e gás carbônico, produzindo tudo o que preciso para crescer. Isso é fotossíntese. ‐ Então, a energia do Sol vai para todas as partes do seu corpo? ‐ Do meu e, depois, do seu também, quando você se alimenta de plantas. ‐ Uau! Então vou encontrar esses tais minerais, beber água e tomar um banho de Sol. Assim nunca mais vou precisar buscar sementes e minhocas. ‐ Sabiá, você é esperto, mas às vezes dá umas mancadas... ‐ Por quê? ‐ Porque somos diferentes, meu amigo emplumado. Lembra que acabei de dizer que nem tudo que é verde tem clorofila? Nossos corpos não se assemelham em nada. Animais e plantas desenvolveram maneiras diferentes de conseguir seu alimento. Alguns fazem coisas que outros não conseguem. Pense comigo: peixes podem nadar, mas não voam alto como você. Em vez de asas, eles têm nadadeiras. Nós, plantas, temos coisas que vocês pássaros não têm. ‐ É, mas e os aviões? ‐ Você é mesmo danado. Aviões são máquinas e nós, seres vivos. Eles também precisam de energia para voar, mas a energia deles vem do combustível. Essa é uma outra história, a qual eu não sou lá a mais habilitada para explicar. Pergunte sobre isso aos humanos. Quer dizer, isso se você conseguir se fazer entender, porque eu aposto que ao ouvir você piando, eles vão lhe dar alpiste, achando que você está reclamando por comida! Com uma gargalhada daquelas, a árvore e o sabiá encerraram a conversa. Mas prometeram voltar a se falar porque, afinal, ainda tinham muito que descobrir juntos! Ciência Hoje das Crianças 153, dezembro 2004 Fernanda Reinert Departamento de Botânica, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

4º Ano – Articulação de conteúdos no eixo e intereixos na área de Ciências Naturais (O quê?)

CELESTE: PRODUÇÃO

DO UNIVERSO

TERRESTRE: PRODUÇÃO DO

ECOSSISTEMA

HISTÓRICO SOCIAL:

PRODUÇÃO DA

EXISTÊNCIA HUMANA

1.3. Sol – Terra: Movimentos da Terra: - Rotação: dias e noites – diferenças na duração dos dias e das noites dependendo do local e época do ano; - Translação: estações do ano – diferenças nos padrões das estações do ano e do local; - Sol: nascente e poente como pontos de referência espacial – pontos cardeais; - Movimento da água (ciclo da água), solo, ar (vento) e seres vivos dependem do Sol; 1.4. Sol – Terra - Lua: - Tamanho aparente do Sol, da Terra e da Lua; - Lua: fases, calendário lunar (semana, mês); - Influências da Lua sobre a Terra (marés); - Luz e sombra: eclipses (solar e lunar);

1.3. Estados físicos da matéria – resultam das interações da matéria com a energia: - Sólido, líquido, gasoso e plasma o 4º estado físico da matéria (hidrogênio e hélio encontrado nas estrelas, ex: Sol); Mudanças – influência dos fatores: temperatura (calor) e pressão (atmosférica e força do trabalho humano): fusão, vaporização (evaporação e ebulição), liquifação ou condensação, solidificação sublimação e ressublimação; 1.4. Substâncias (materiais) - variedade: - Minerais: água, sais minerais, minérios,... - Orgânicas: proteínas, carboidratos (açúcares), lipídios (óleos, gorduras), vitaminas, ácidos nucléicos (DNA), combustíveis (fósseis); - Não renováveis: (petróleo: gasolina, gás de cozinha (GLP), querosene, óleo diesel,...), carvão mineral,... -Renováveis: biocombustíveis (álcool, óleos vegetais,...); - Sintéticas (laboratórios): plásticos, agrotóxicos, remédios, vitaminas, detergentes, aditivos alimentares, alimentos transgênicos,... - Misturas de substâncias: na água, no solo e no ar (naturais) e produzidas pelo trabalho humano; - Tipos de misturas – homogênea e heterogenia: - Homogênea - apresenta apenas uma fase, sendo constituída por uma ou mais substâncias que se

1.2. Energia: poluição e saúde: - Produção ou transformação (uso) de energia nas diversas atividades humana (domésticas, comerciais, industriais, hospitalares,...) implica em interações com a matéria e produção de poluentes (lixo, produção de gases tóxicos,...) que afetam o ambiente e a saúde. Ex: no uso de energia elétrica (luz) temos as lâmpadas como lixo; dos alimentos que consumimos (energia) produzimos lixo como: cascas, latas, embalagens,...; produção de energia elétrica em hidroelétricas não produz poluentes; em termoelétricas (queima carvão) polui o ar; em usinas termonucleares – produz lixo atômico, risco de vazamento de radiações. 1.3. Processo de separação de misturas: Exemplos: - Água – filtração, decantação, sulfatação,... - Petróleo – destilação fracionada (gasolina, óleo diesel, querosene,...) - Minérios – fusão fracionada (bauxita, ferro, prata, ouro,...). 1.4. Fontes alternativas de energia – saúde humana e ambiental: energia solar, eólica (vento), energia da biomassa: álcool, biodiesel, gás metano – lixo orgânico,... 1.5. Calor e temperatura (energia térmica) –

misturam (miscíveis). Ex: água salgada (mar), gasolina, vinagre, álcool destilado,... - Heterogênea - apresenta duas ou mais fases, sendo constituída por duas ou mais substâncias que não se misturam (imiscíveis). Ex: água e óleo, gasolina e água, areia e sal, limalha de ferro e açúcar,...

necessidade, importância e uso: - Descoberta e uso do fogo; - formas de produção de calor: lenha, carvão, gás de cozinha, corrente elétrica,... - Doméstico (uso) – ferro de passar, cozimento dos alimentos (fogo), chuveiro, secador de cabelo, geladeira,... - Industrial (uso) – siderúrgicas (derreter minério),... - Prevenção contra acidentes; - Necessidade de medir a temperatura: termômetros – químicos clínicos (ambiente e corporal – saúde, conservação de alimentos,...); - poluição do ar: -inversão térmica (noções) – inverno: origem e efeitos na saúde; - Efeito estufa: causas, efeitos na Biosfera.

Objetivos (Para quê)

Perceber que as propriedades da matéria e energia são manifestações das interações e transformações que possibilitam a organização e funcionamento do ecossistema.

Relacionar as mudanças de estados físicos da matéria aos fatores temperatura, pressão atmosférica e da força produtiva humana

Diferenciar as substâncias e/ou materiais naturais dos produzidos pela atividade humana (artificiais), associando-os aos ciclos da matéria e ao fluxo da energia na Terra, reconhecendo a necessidade da preservação do Ecossistema.

Sugestões de situações de ensino e aprendizado (Como?)

Trazer para a sala de aula três copos de tamanhos e formatos diferentes, água e balões. Solicitar aos alunos que observem as características de cada um dos materiais sobre a mesa. Colocar um pouco de água em um dos copos. Problematizar: Qual a diferença entre o copo e a água? Vocês já ouviram falar em estados físicos da matéria ou da água? O que isso significa? Vocês sabem quais são os estados físicos da matéria? (Explicar para os alunos que a principal diferença entre a matéria água e o objeto copo é o estado físico em que cada um se encontra, ou seja, a água está no estado líquido e o copo no estado sólido. E que a matéria é formada pela reunião de partículas que se atraem mutuamente. É a intensidade dessas forças de atração que determina em que estado se apresentará a matéria (sólido, líquido ou gasoso). O estado físico também tem a relação com a velocidade do movimento das partículas de uma determinada substância devido à temperatura e a pressão do ar e a força do trabalho humano). Propor aos alunos que listem em seus cadernos os materiais encontrados na natureza nos estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Preencher os outros dois copos com o mesmo volume de água que o primeiro e problematizar: O que aconteceu com a água presente nos dois recipientes? (Anotar as respostas dos alunos no quadro para futuras pontuações). Entregar um balão para cada aluno e pedir para que as encham. O que preencheu o espaço dentro dos balões? Em que estado físico está à matéria dentro do balão? A água e o ar têm formatos próprios? Por quê? E o balão tem formato próprio? E os copos têm formato próprio? Por quê? (Explicar para os alunos que a água adquiriu a forma dos recipientes que a contém, porque a matéria líquida não possui forma definida, assim como a matéria gasosa, em ambos estados físicos a matéria se adapta ao formato do recipiente em que foi colocada. Já a matéria que compõe o copo por estar no estado sólido apresenta formato definido, não se adaptando a outros objetos ou recipientes).

Organizar uma aula de campo pela escola e pedir que os alunos observem objetos e materiais nos três estados físicos da matéria e anotem no caderno. Ao retornar para a sala de aula pedir para que representem por meio de desenho o que observaram. Problematizar: Os materiais observados e identificados no nosso espaço escolar podem ser transformados? De que maneira? Como a água se apresenta no nosso Planeta? Onde encontramos a água na forma líquida? Na forma sólida? E na forma gasosa? Como você identifica o estado físico de um material? Que critérios você usa para saber o que é sólido, líquido ou gasoso?

Entregar para os alunos revistas e livros para recorte e solicitar que procurem imagens que ilustrem os estados físicos da matéria, recortem e colem-nas em uma cartolina.

Pedir para os alunos copiarem e preencherem a tabela abaixo de acordo com os estados físicos da matéria: (Explicar que nem sempre é possível identificar um estado físico da matéria considerando critérios

como duro ou macio, seco ou molhado, flexível ou rígido, colorido ou incolor, visível ou invisível. Matérias sólidas são consideradas duras, mas a borracha é sólida e pode ser macia e flexível; os líquidos escorrem, mas a areia é sólida e escorre; a pasta de dente não escorre, mas molha; o mercúrio dos termômetros é líquido, mas não molha; nem tudo que é gasoso é invisível, pois a fumaça tem cor e é gasosa).

Propor para os alunos um experimento trabalhando os estados físicos da matéria. Trazer para a sala de aula: uma vela, fósforo, pires e uma colher de sopa. Pegar a vela e cortar um pedaço da parte de baixo. Corte em pedaços a parafina retirada da vela e coloque dentro da colher de sopa. Acenda a vela e fixe-a no pires. Aproxime a colher com os pedaços de parafina em cima da chama da vela. Problematizar: Em que estado físico está à parafina na colher? O que vai acontecer com a parafina que está na colher ao ser colocada na chama da vela? O que fez com que a parafina passasse do estado sólido para o líquido? O que vai acontecer com a parafina em estado líquido se permanecer na chama da vela? Por quê? O que vai acontecer com a parafina que está na colher em estado líquido se colocarmos ela em um local com a temperatura mais baixa? (Explicar para os alunos que a mudança do estado sólido para o líquido e conhecido

como fusão, e a passagem do estado líquido para gasoso é a evaporação ou vaporização, a passagem do estado gasoso para o líquido é a condensação, a passagem do estado sólido para o gasoso é a sublimação e a do líquido para o sólido é a solidificação).

Trazer para a sala de aula banana, maçã, leite, açúcar e liquidificador. Propor para os alunos o preparo de uma vitamina, mas antes problematizar: Qual o estado físico da banana? E da maçã? Qual o estado físico do açúcar? Qual o estado físico do leite? Cortar as frutas em pedaços menores e colocar no liquidificador, colocar o leite e o açúcar e bater tudo junto. Qual é o estado físico da vitamina? O que vocês acham que vai acontecer se colocarmos parte da vitamina em formas de gelo e colocarmos no congelador? Por que a vitamina que era líquida ficou sólida?

Materiais Critérios Estados físicos

Óleo de soja

Creme dental

Borracha

Algodão

Picolé

Fumaça dos carros

Vinagre

Tecido

Gasolina

Pedra

Oxigênio hospitalar

Gás de cozinha (GLP)

Apresentar para os alunos o documentário “Sistema Solar II - Matéria e energia - O calor e a temperatura”- Editora Didaco, o qual aborda as mudanças de estado físico da matéria devido a interação com a temperatura e a pressão atmosférica.

Pedir para que os alunos marquem um X na tabela abaixo de acordo com a nomenclatura das mudanças de estados físicos da matéria presente nas imagens dos fenômenos:

Fenômenos Fusão Condensação Solidificação Sublimação Evaporação

Distribuir uma cópia para cada aluno do texto da Revista Veja “Ovos com Pedigree”. Realizar a

leitura do texto com os alunos, destacando a composição de cada ovo de chocolate. Problematizar: Sobre o que fala o texto? Do que é feito o chocolate? O cacau é de origem animal, vegetal ou mineral? Por quê? Além do cacau que é de origem vegetal, o que mais é colocado no chocolate? Qual a origem do açúcar? E do leite? Na opinião de vocês o chocolate é um alimento ou substância orgânica ou inorgânica? Vocês sabem o que é uma substância orgânica? E inorgânica? (Explicar para os alunos que substâncias

orgânicas naturais são aquelas produzidas pelos seres vivos. Os açúcares, as proteínas e os lipídios são substâncias orgânicas encontradas nos tecidos vivos. Glicose, sacarose, frutose, lactose, por exemplo, são substâncias orgânicas usadas pela indústria alimentícia na fabricação de balas, bombons, biscoitos, bolos. Elas são açúcares e também são empregadas pela indústria farmacêutica. Diariamente consumimos produtos derivados do leite, um alimento essencialmente orgânico. A indústria de cosméticos também usa substâncias orgânicas de origem animal e vegetal na fabricação de xampus, óleos, loções, cremes, sabonetes,... Na composição desses produtos também entram compostos orgânicos sintéticos (substâncias produzidas em laboratório), como os corantes, acidulantes, aromatizantes,... As substâncias inorgânicas são as de origem mineral como a água, sal, ouro, prata, areia, argila,...). Que substâncias orgânicas além do cacau, do açúcar e do leite estão presentes no chocolate? (Gorduras trans,

vitamina B12, zinco,...). O que acontece se deixarmos uma barra de chocolate dentro do carro em um dia de calor? Por quê? O que faz com que o chocolate mude de sólido para líquido? Na fabricação dos chocolates são utilizadas substâncias inorgânicas e sintéticas? Quais?

Dividir a turma em dois grupos e solicitar para um dos grupos que pesquisem e tragam para a próxima aula embalagens de alimentos e para o outro grupo para que tragam garrafinhas de água mineral. Em sala explorar com os alunos os rótulos dos alimentos e das garrafinhas de água mineral, pontuando as substâncias minerais e orgânicas contidas em cada rótulo. Problematizar: Que substâncias orgânicas aparecem nos rótulos dos alimentos? Eles são de origem animal ou vegetal? Nos rótulos dos alimentos também aparecem substâncias minerais? Quais? Será há vantagem em beber água mineral? Qual a sua origem? O que ela tem de diferente daquela que sai da torneira? Nos rótulos de água mineral aparecem substâncias orgânicas? Quais? E minerais? Quais? E substâncias sintéticas? Quais? Entregar uma cópia para cada aluno dos textos “Principais sais minerais e suas funções” e “Do subsolo para as garrafas” (anexo), ler com os alunos e debater a respeito da função dos sais minerais para nossa saúde e a origem da água mineral e seus benefícios e malefícios para a saúde humana.

Propor para os alunos um experimento com um copo com água, sal de cozinha e um prato ou pires. Pedir para um aluno colocar dentro do copo com água uma colher e meia de sal e mexer bem. Em seguida peça para outro aluno virar um pouco da água do copo no prato e colocar em um local da escola onde pegue Sol. Passada algumas horas levar os alunos até o local onde o prato foi colocado. Problematizar: Em que estado físico da matéria estava o sal antes de ser colocado na água? O que aconteceu com o sal ao ser colocado no copo com água? E agora o que podemos ver no fundo do prato onde foi colocada a água com sal? Por que isso aconteceu? A água passou por um dos processos de mudança de estado físico da matéria? Qual? Vocês sabem de onde vem o Sal que consumimos? Como o Sal é separado da água do mar? (Explicar para os alunos que o experimento realizado mostra um dos tipos de

misturas, a qual chamou de homogênea, por ser formada por duas ou mais substâncias que se misturam (miscíveis)

como vinagre, água salgada do mar, o ar,...). Em seguida propor aos alunos um novo experimento para o qual serão necessários: açúcar, óleo de cozinha, copos de vidro transparente, colher (sopa) para medir, água e álcool. Adicione duas colheres de açúcar em um copo com água até a metade e três dedos de óleo, agite e veja se os ingredientes se misturam. Misture uma colher de óleo em um copo com água. Adicione duas colheres de óleo em um copo com álcool e misture bem. Problematizar: O que aconteceu com a mistura de água, açúcar e óleo de cozinha? Por que as substâncias não se misturaram? O resultado deste experimento foi igual ao primeiro? Por quê? Vocês sabem como se chama este tipo de mistura onde as substâncias não se misturam? (Explicar para os alunos que este tipo de mistura é conhecido como heterogênea,

onde existem duas ou mais fases, formadas por duas ou mais substâncias que não se misturam como: o óleo e a água, a areia e o sal, os tipos de minerais (feldspato, quartzo e mica) que formam o granito também não se mistura, podemos ver isso através da diferença de cor de cada pedra. Destacar que é muito difícil encontrarmos substâncias puras na natureza. Em geral, elas são produzidas em laboratório, por processos de fracionamento de misturas ou métodos de purificação).

Propor para os alunos outro experimento com diversas substâncias para que os alunos possam identificar os tipos de mistura. Para isso será necessário alguns materiais como: cinco frascos com tampas, água, álcool, óleo, areia, sal, carvão, limalha de ferro. Identifique com números de um a cinco os frascos. Em cada um deles há uma das misturas relacionadas no Quadro I. Seu trabalho será observá-las, sem destampar os frascos e procurar identificá-las. Pedir aos alunos que respondam no caderno as questões abaixo do quadro:

Quadro I

Frascos

1 - Água e óleo

2 - Água e sal

3 - Sal e areia

4 - Carvão e limalha de ferro

5 - Água e álcool

Responda:

1. Qual das misturas você conseguiu identificar usando como critério a aparência? 2. Talvez você não tenha conseguido identificar as misturas “água e sal” e “água e álcool”.

Entretanto, conseguiria se destampasse os frascos. Por quê? 3. Classifique as cinco misturas em dois grupos: misturas homogêneas e misturas heterogêneas. 4. Classifique cada uma das seguintes misturas como homogênea ou heterogênea: refrigerante;

café com leite; molho para salada; ovo; água do mar; gasolina; aço inoxidável. Justifique sua opção para cada material.

5. Todos os materiais listados a seguir são misturas de substâncias: vinagre; tempero de salada; granito; gasolina; cola escolar; óleo de cozinha; fotografia em papel. Em quais deles a aparência já indica que são misturas?

6. Classifique cada uma das misturas indicadas no quadro como homogêneas ou heterogêneas.

Propor para os alunos que pesquisem com os familiares a respeito de como se formam dos dias e as noites e os dias e meses do ano. Pedir para que anotem no caderno as respostas dadas para cada pergunta. Socializar com a turma as respostas recebidas durante a pesquisa.

Apresentar para os alunos o vídeo “Capitão Tormenta e Paco em: movimentos da Terra”, destacando a formação dos dias e das noites.

Propor para os alunos um experimento trabalhando os movimentos da Terra. Dividir a turma em

cinco grupos e entregar a cada um deles: uma laranja, um palito para churrasco, uma vela e um pires. Para demonstrar o movimento de rotação os estudantes deverão atravessar a laranja com o palito, desligar as luzes para que o ambiente fique escuro e segurar o palito de modo a representar o planeta Terra. Com a ajuda da professora os alunos deverão acender as velas, projetando a luz da mesma na laranja, de modo que ao girar a laranja, um dos lados fique iluminado onde é dia e fica escuro o lado oposto ao Sol ou não iluminado onde é noite. (Além deste vídeo é possível apresentar para os alunos o vídeo

“Kika – De onde vem o dia e a noite?”).

Organizar um novo experimento com os alunos trabalhando os conceitos envolvidos nos movimentos da Terra de rotação e translação. Para isso serão necessários: Meia casca de ovo (vazia), prato grande de bordas largas e, de preferência, ligeiramente côncavo e cartolina. Molhe a borda do prato e coloque, no centro, um disco amarelo (como sugestão: uma gema de ovo) para representar o Sol. Ponha a metade da casca de ovo sobre a borda umedecida e incline o prato para que ela possa se deslocar pela sua borda. Observe com atenção e verá que o ovo/Terra não só descreve uma órbita em torno do Sol/gema, mas também gira ao redor de seu próprio eixo, como acontece na realidade. Problematizar: Qual é o movimento da Terra responsável pela formação dos meses do ano e suas estações? Pesquise por que em alguns lugares da Terra, em determinadas épocas do ano, as noites são mais longas que em outros lugares? Existe um lugar que, em determinada estação do ano, seja noite o “dia inteiro”?

Apresentar para os alunos o documentário “O Universo: Mistério da Lua”. Explorar a relação entre o Sol, a Terra e a Lua: fases, marés e eclipses. Problematizar: Em que horários é possível observar o Sol? E em que horários é possível observar a Lua? Quais as formas que vocês viram a Lua no céu? Como a Lua "muda" de formato ao longo de um mês? (A professora pode utilizar fotos de paisagens, onde se vê o satélite em diferentes fases, para evidenciar os diferentes "formatos" da Lua).

Construir com os alunos um Ciclo Lunar, ode eles possam observar as fases da Lua a partir de seus movimentos. Para isso traga para sala de aula: quatro bolas pequenas de isopor, uma bola duas vezes e meia maior, um pedaço de arame na forma circular, um palito de churrasco, um pedaço de lã, cola branca, fio de nylon, um pedaço de madeira para a base. Equipamento necessário: tesoura (para

cortar os fios) e furadeira (ou um prego grande com martelo - para furar a base).

Passar as quatro bolas pequenas de isopor no arame circular. Distribua as quatro bolas igualmente e utilize uma delas para emendar as extremidades do arame. Amarrar duplamente o fio de nylon duas vezes formando um x cujas extremidades ficarão entre as bolas de isopor. Na bola maior, espetar o palito de churrasco atravessando-a e colar a lã formando a linha do equador. Fazer um furo na madeira de suporte num ângulo aproximado do eixo de inclinação da Terra (23º) use o transferidor. Colocar o globo terrestre entre as linhas de nylon, no centro da órbita lunar e espetar o palito. Para utilizar o modelo posicione uma luminária a uns cinqüenta centímetros de distância, para representar o Sol.

.

Solicitar aos alunos que tragam uma conta de energia elétrica recente. Problematizar: Vocês já tentaram ler e interpretar as informações contidas na conta de energia elétrica? Faça-os a refletir sobre as seguintes questões: Será que o consumo de eletricidade é maior nas famílias mais numerosas ou nas famílias que possuem mais aparelhos elétricos? Há muita gente no mundo ou o consumo das pessoas é que está aumentando? Pedir para que os alunos pesquisem e elaborem uma lista com os aparelhos elétricos que a família tem em casa. Depois entregar uma cópia para cada aluno da tabela abaixo e pedir para que assinalem os aparelhos que mais consomem energia.

Equipamento Consumo (Kw/h)

Chuveiro 5

Condicionador de ar (10.000 BTU) 1

Ferro de passar 1,2

Geladeira 0,1

Lâmpada incandescente (100W) 0,1

Lavadora de roupa (7L) 0,2

Microcomputador 0,12

Micro-ondas 1

Pedir para os alunos que pintem de azul os aparelhos da tabela que proporcionam conforto às pessoas e que sublinhem aqueles que elas consideram muito importante, ou seja, sem os quais as pessoas não conseguiriam viver. Montar um gráfico a partir da tabela e das respostas dadas pelos alunos.

Equipamentos Proporcionam

conforto Sem os quais as

pessoas não conseguiriam viver

Chuveiro

Condicionador de ar (10.000 BTU)

Ferro de passar

Geladeira

Lâmpada incandescente (100W)

Lavadora de roupa (7L)

Microcomputador

Micro-ondas

Organizar a turma em trios e propor uma pesquisa a respeito dos equipamentos que temos na sociedade e necessitam de energia para funcionar. Organizar um roteiro de pesquisa no quadro para auxiliar os alunos quanto aos objetivos da atividade: Que objeto é esse? Quem o inventou? Quando? Como as pessoas viviam sem ele antes de sua invenção? Quais são as vantagens e desvantagens desse objeto para a sociedade?

Apresentar para os alunos a revista da “Turma da Mônica – Saiba Mais sobre Energia”. Abordar as diversas fontes de produção de energia, bem como o consumo , fontes renováveis e não renováveis e os impactos ambientais ao se produzir e consumir energia.

Distribuir uma cópia para cada aluno do texto “Fontes de Energia Alternativa – Solar, Eólica, Hidráulica e Vegetal” (anexo). Realizar leitura dinâmica do texto parando para fazer as pontuações sobre produção de energia, bem como o consumo , fontes renováveis e não renováveis e os impactos ambientais ao se produzir e consumir energia. Podendo inclusive retomar os estados físicos da matéria a partir das formas e fontes de produção de energia.

Pedir para que os alunos observem as tirinhas da Mafalda. Problematizar: Por que será que o cabelo da Mafalda ficou mais arrepiado depois que ela usou o pente? De onde vem a energia que se manifestou no cabelo da Mafalda? Sem energia o ser humano conseguiria fazer

tudo o que faz? Por quê? Do que trata a segunda tirinha? O que a Mafalda quis dizer com a pergunta: E quando a sociedade de consumo chegar a saciedade de consumo hein? O que o excesso de consumo tem a ver com a produção e transformação de energia? (Explicar para os

alunos que tudo o que consumimos precisou de energia para ser produzido, tanto energia física e mental, quanto energia elétrica, térmica, química,... e que para isso recursos da natureza foram tirados e transformados e alguns como os não renováveis não terão tempo para se refazer, diferente dos renováveis).

Propor para os alunos investigar o volume de lixo produzido pela família em um dia e em uma semana, para isso poderão utilizar sacos plásticos de lixo de vinte, cinqüenta ou cem litros de capacidade. Pedir para que observem o lixo de sua casa, se há muito desperdício de materiais e quais são. Se eles sabem quem recolhe o lixo de sua casa, quem paga pelo serviço de limpeza pública e de que forma os catadores de lixo auxiliam a comunidade em que vivem.

Apresentar para os alunos o documentário “Reciclagem” – Globo Repórter - TV Educativa, abordando a economia de energia ao se reciclar os materiais descartados pela sociedade.

Apresentar para os alunos as imagens do processo de tratamento da água na Estação do Iraí em Piraquara. Problematizar: Vocês já foram até uma estação de tratamento de água? Sabem como é retirada a sujeira da água para que ela se torne própria para o consumo novamente? Já ouviram falar em separação de misturas? O que vocês acham que é? Vocês já viram alguém escolhendo o feijão antes de colocá-lo para cozinhar? Por que as pessoas costumam fazer isso? O que usamos para passar o café? Por que usamos o filtro para café? Por que centrifugamos a roupa antes de colocar no varal? (Explicar para os

alunos que o escolher o feijão é um hábito de higiene alimentar, pois separa o feijão das sujeiras e impurezas antes de cozinhá-lo. A escolha do feijão é uma forma de separação de misturas pela catação. E que existem outras formas de separação de misturas como: Imantação ou separação magnética: para separar ferro de areia em uma mistura heterogênea utilizando um imã. Filtração Simples: usada separar os componentes de uma mistura heterogênea utilizando um funil e papel filtro, por exemplo: preparação do café. Decantação: tem a função de separar água de óleo numa mistura heterogênea onde o mais denso, a água, fica no fundo do funil de separação. Centrifugação: acelera a sedimentação de partículas sólidas de uma mistura heterogênea utilizando uma centrífuga. Catação: separar arroz misturado a grãos de feijão através da catação manual. Peneiração: separar os componentes de uma mistura heterogênea onde as menores partículas passam pela peneira, areia e pedra. Dissolução Fracionada: separação de sistema sólido onde apenas um dos componentes é solúvel em um determinado solvente. Por exemplo: areia e sal de cozinha. Vaporação: separação de sólido dissolvido num líquido através do aquecimento em um sistema aberto onde apenas o sólido muda de estado, por exemplo, água e sal de cozinha. Sublimação: aquecer uma mistura sólido-sólido até que um dos componentes mude de estado físico, sem passar pelo estado líquido.

Exemplo: Iodo misturado à areia. O iodo, em baixa temperatura passa para o estado gasoso, produzindo vapores

violáceos). Pedir para os alunos que observem as imagens e digam que tipos de separação de misturas estão presentes nas imagens do processo de tratamento de água.

Filtração Flotação Decantação

Aeração

Apresentar para os alunos o vídeo da “Kika – De onde vem o sal?” Problematizar: De acordo com o vídeo, como removemos as impurezas da água do mar? Como se separa o sal da água do

mar nas salinas? Vocês lembram o experimento que fizemos com água e sal e colocamos num local onde recebesse a luz solar? O que aconteceu com a água que estava no prato? Que processo de separação de mistura ocorreu durante o experimento? (Explicar aos alunos que, através

da filtração, podemos fazer com que a água do mar fique com menos impurezas sólidas e que, por meio da evaporação ou vaporação (um dos processos de mudança de estado físico da matéria), podemos separar o sal da água do mar, como é feito nas salinas. E que na indústria o sal ainda passa por outro sistema de separação de mistura que é a centrifugação).

Propor aos alunos alguns experimentos trabalhando a separação de misturas. Para isso serão necessários: sal, prego, imã, pires, garrafa PET, filtro de papel, algodão, água de córrego ou com mistura de barro e terra. Pedir para alguns alunos pegar o pires e misturar o sal com os pregos. Pedir para um aluno tentar separar os pregos do sal. Qual a forma mais fácil de separar a mistura? Por quê? Entregue um pedaço de imã ao aluno para que ele tente separar os pregos do sal. O que aconteceu? Qual dos processos de separação de mistura foi aplicado ao usar o imã? Qual o processo de separação de mistura usada pelo aluno num primeiro momento? Pegue a garrafa PET e corte-a ao meio, vire a parte superior da garrafa para baixo encaixando-os na parte inferior como se fosse um funil. Coloque um filtro de papel e dentro dele um pouco de algodão. Despeje a água do córrego ou com barro e peça para os alunos observarem o que vai acontecer. A cor da água que passou pelo filtro continua a mesma? Por quê? Para onde foram as impurezas da água ou resíduos mais sólidos? Como chamamos este processo de separação de mistura? Pedir para um aluno colocar duas colheres de terra na água do córrego e mexer bem. Deixar a mistura descansar durante um tempo. O que aconteceu com a água e a mistura de terra?

Qual o processo de separação de mistura presente na água com terra?

Pedir aos alunos que observem as imagens e identifiquem os problemas contidos em cada uma delas. Registrar as repostas dos alunos na lousa comente que o crescimento desordenado das cidades brasileiras tem agravado os problemas registrados nas fotos. Problematizar: Quais os motivos que levaram a esse crescimento desordenado e rápido das cidades? Quais as conseqüências para o nosso planeta com o aumento do lixo e poluição das fábricas e dos carros? Este tipo de poluição influencia em nosso clima? Como?

Apresentar para os alunos o documentário “Efeito estufa – Uma verdade Inconveniente” – Al Gore. Problematizar a respeito das questões ambientais: Quais as principais ações humanas que contribuem para aumentar a concentração de gases estufa? Quais são os principais gases que contribuem para o Efeito Estufa? Quais motivos levam a emissão de elevada quantidade desses gases na atmosfera?

ANEXOS:

Ovos com pedigree

Assim como o vinho, alguns chocolates têm sua origem controlada. Sabor, cor e aroma indicam onde e quando ele foi feito.

Anna Paula Buchalla abuchalla@abril.com.br

Shutterstock

Em geral, eles vêm de países com produção de cacau selecionadíssima, como Equador, Venezuela, Madagáscar e República Dominicana - em alguns casos, sabe-se até o nome da fazenda onde ele foi cultivado. O tipo de grão de cacau faz toda a diferença: os melhores chocolates são feitos com o criollo produzido na Venezuela. Além da combinação de solo e clima, outros três fatores influenciam o sabor e o aroma do cacau fino: o grupo genético ao qual ele pertence, a interferência do produtor no ciclo do plantio e o processo de fermentação e secagem do fruto. Os chocolates de origem são, ainda, livres de gordura trans - os de qualidade inferior abusam desse tipo de gordura, que aumenta os níveis de colesterol ruim no sangue. Feitos para serem degustados, os ovos de chocolate de origem chegam a custar 430 reais o quilo - seis vezes mais do que a média das marcas populares.

Pedro Rubens

Valrhona Origem: Madagáscar Características: feito com um subtipo do cacau híbrido trinitario produzido na região norte da ilha africana. Ele dá ao chocolate notas cítricas que remetem à laranja. "Esse chocolate é naturalmente adocicado. Muitas pessoas, curiosamente, não percebem que se trata de um chocolate amargo", diz Fabio Bonchristiano, dono da loja Valrhona no Brasil Porcentual de cacau: 64% Preço: 85 reais (200 gramas)

Kopenhagen Origem: Equador

Características: é feito com uma variedade nobre do cacau forastero, típico desse país: o nacional, que produz um chocolate mais forte. "É possível sentir um leve aroma floral e um amargor com notas amadeiradas", diz Orlando Glingani, chocolatier da Kopenhagen. Além do ovo feito com cacau do Equador, a caixa traz um ovo de Madagáscar e outro de Gana Porcentual de cacau: 55%

Preço: 64,90 reais (caixa com três ovos de 100 gramas cada um)

Fotos divulgação

Sweet Brazil Origem: Java Características: feito com chocolate da marca suíça Barry Callebaut, este ovo ao leite tem um leve tom avermelhado e intenso sabor de caramelo e frutas refrescantes. "O chocolate de origem ao leite ainda é o que tem melhor saída, por agradar a quase todos os paladares", diz Paula de Lima Azevedo, dona da Sweet Brazil. Para este ano, a marca preparou ainda uma cesta que mescla ovinhos de chocolate amargo de seis países, entre os quais República Dominicana e Tanzânia Porcentual de cacau: 32% Preço: 110 reais (500 gramas)

Chocolat du Jour Origem: Brasil Características: é produzido com cacau cultivado em uma fazenda localizada na Área de Proteção Ambiental do Pratigi, no sul da Bahia, e originário de cacaueiros híbridos, formados por meio do cruzamento do tipo forastero com o criollo (trinitario). Certificado pela Rainforest Alliance, uma ONG de proteção ambiental, esse cacau tem sabor levemente frutado. "A secagem é realizada de forma lenta e com temperatura controlada para favorecer as reações químicas que ocorrem no interior das amêndoas", explica Paulo Sérgio Ribeiro dos Santos, das Fazendas Reunidas Vale do Juliana Porcentual de cacau: 70% Preço: 82,50 reais (180 gramas)

Principais sais minerais e suas funções • Cálcio: 90% do cálcio são armazenados nos ossos. Auxilia na formação dos ossos, dos dentes, na coagulação sanguínea, na transmissão de impulsos nervosos, nos batimentos cardíacos, na regulação da contração muscular, na regulação da pressão arterial e sistema imunológico. Suas fontes são leite e seus derivados e vegetais verde-escuros. •Ferro: É um componente da hemoglobina, da mioglobina e de enzimas do sistema respiratório. Sua ausência provoca anemia. É absorvida apenas 10% pelo organismo e por isso é necessário a ingestão de vitamina C para que sua absorção atinja 40%. Suas fontes são carne bovina, carne suína e de frango, peixes, ovos, legumes e vegetais verde-escuros. •Fósforo: Atua juntamente com o cálcio na produção da energia do nosso organismo. Auxilia na formação dos ossos e dentes, participa das moléculas do ácido nucléico e do trifosfato de adenosina que é uma reserva de energia. Suas fontes são leite e seus derivados, cereais, legumes, ovos, aves, peixes e carnes. • Potássio: Auxilia na transmissão do sistema nervoso, na contração muscular, na pressão sanguínea, no equilíbrio hídrico. Participa de proteínas, do metabolismo energético e da síntese de glicogênio. Suas fontes são: carnes, leite, frutas, legumes, batatas, grãos e cereais. • Iodo: Componente da glândula tireóidea, cuja função é regular o metabolismo. Suas fontes são peixes, frutos do mar e sal iodado. • Magnésio: Auxilia na contração muscular e no metabolismo energético. Suas fontes são cereais, vegetais, frutas, nozes, frutos do mar e grãos integrais. • Zinco: Auxilia o sistema imunológico, facilita a cicatrização e é componente das enzimas digestoras. Suas fontes são carnes, fígado, ovos, mariscos, cereais e peixes. • Sódio: Auxilia o equilíbrio hídrico, a transmissão dos impulsos nervosos, o relaxamento muscular e a contração muscular. Suas fontes são sal, azeite e alimentos processados. • Flúor: Atua na estrutura óssea e no esmalte dos dentes. Sua fonte é a água fluorada. • Cloro: Auxilia o equilíbrio hídrico. Sua fonte é o sal de cozinha.

Fontes de Energia Alternativas – Solar, Eólica, Hidráulica e Vegetal

A questão energética interfere em todos os conjuntos das atividades econômicas e sociais do país.

Nas diversas atividades de produção ou na distribuição de consumo de bens e serviços é necessário a utilização cada vez maior de energia como resultado de um crescente desenvolvimento material.

A energia é indispensável à sobrevivência diária, pois proporciona “serviços essenciais” à vida humana – calor para aquecimento, para cozinhar e para atividades manufatureira, ou força para o transporte e para o trabalho mecânico.

Os sustentadores do desenvolvimento de uma nação é que deveriam avaliar a disponibilidade de energia, o seu acesso à população e principalmente o nível de sustentabilidade da geração de energia. As fontes energéticas que são representadas por combustíveis e pelo fornecimento de insumos energéticos são diversas e mal distribuídas pelo território nacional.

O papel do Estado deveria ser de promover parcerias na realização de pesquisas visando o desenvolvimento e a difusão de tecnologia ambientalmente saudáveis. Atuando no estímulo do uso de fontes de energias limpas e renováveis com racionalização do uso.

O preço de mercado de insumo energético convencional não reflete efeitos sobre o meio ambiente e nem sobre a qualidade da atmosfera (efeito estufa, chuva ácida, etc.). Ao país é fundamental que haja correção nas distorções, proporcionando instrumentos para inibir forma de consumo indesejável, como por exemplo, a taxação seletiva e progressiva.

A tecnologia e os níveis de preços dos combustíveis fósseis aumentam à medida em que o produto fica escasso e a tendência é subir mais ainda até que possam existir outras formas de energia de fluxo contínuo tornando essa substituição totalmente vantajosa.

Atualmente a energia necessária a esses serviços provém de combustíveis – gás natural, petróleo, carvão, turfa e energia nuclear convencional, que são as fontes de energia não-renováveis. Existem outras fontes de energia primárias, tais como: energia solar, eólica, das marés e das ondas ou hidráulica, madeiras, vegetais, esterco, quedas d’água, fontes geoterminais, além da força muscular humana e animal. Essas são as fontes de energia renováveis.

Os sistemas de energia alternativa ainda se encontram num estágio de desenvolvimento relativamente primitivo. Mas já oferecem ao mundo fontes de energia primárias potencialmente enormes, sempre sustentáveis e, de alguma forma, sempre à disposição. A energia solar é comum em muitas partes da Austrália, Grécia e Oriente médio. A energia eólica é bastante utilizada na Califórnia e na Escandinávia.

Desperdiça-se grande quantidade de energia devido a ineficiência de planejamento e ao funcionamento dos equipamentos usados para converter a energia aos serviços necessários.

ENERGIA SOLAR

A energia solar, por exemplo, é o aquecimento doméstico da água através do sol, utilizando boilers elétricos, aquecedores e coletores solares. Já tem a sua potencial importância nos padrões de consumo de energia. Além do valor econômico, ainda há o crescimento de uma consciência ecológica, que é a crescente disposição do uso de formas limpas, ainda que esse uso alternativo de energia não esteja assumido em escala econômica, requer baixo custo de investimento, é de alta tecnologia e padrão internacional de qualidade.

A utilização da energia solar fotovoltaica compreende a conversão da luz solar que é captada por células de silício sensíveis à luminosidade em eletricidade, sendo armazenado em baterias para ser utilizada em

iluminação, eletro-eletrônicos, equipamentos e etc., em corrente continua ou alternada.

O módulo solar é um componente que promove a conversão da energia luminosa do sol, para energia elétrica em corrente contínua. O controlador de carga é um dispositivo que gerencia a energia elétrica produzida pelo módulo fotovoltaico, impedindo a sobrecarga e sobre descarga da bateria, aumentando a sua vida útil. A bateria é o componente que armazena e estabiliza a energia gerada pelo módulo fotovoltaico, permitindo o uso da energia em dias nublados ou à noite. O inversor de carga é o equipamento eletrônico responsável em transformar a eletricidade de corrente continua armazenada nas baterias para corrente alternada (110/220v) , quando necessário.

OS VEGETAIS

Existe um número crescente de pessoas que tem se interessado no setor monetário da economia pressionando o uso da base de biomassa para fazerem aumentar a demanda de combustíveis comercias, desde lenha e carvão vegetal até querosene, propano líquido, gás e eletricidade.

A coleta de lenha vem sendo cada vez mais desenvolvida em muitos países que ainda dependem predominantemente da biomassa para cozinhar, aquecer suas casas e até para a iluminação, e, quando a lenha é escassa, as pessoas a economizam queimando outros combustíveis como: esterco de vaca, talos e cascas de vegetais e ervas daninha.

O carvão vegetal é um combustível mais adequado e mais limpo que a lenha, pois sua fumaça causa menos irritação aos olhos e distúrbios respiratórios do que a fumaça da lenha. Porém obter o carvão vegetal desperdiça uma grande quantidade de madeira.

Quando falamos em madeira como fonte de energia alternativa, costumamos pensar em árvores que crescem naturalmente e são aproveitadas para o consumo doméstico. Porém este material , a madeira, está se tornando uma importante matéria-prima, plantada especialmente para executar processos avançados de conversão em energia. Está sendo usado em países industrializados e aqueles em desenvolvimento, visando à produção de calor, eletricidade e a produção de outros combustíveis gasosos e líquidos.

ENERGIA HIDRÁULICA

A energia hidráulica, que entre as fontes renováveis de energia, vem logo após a madeira e expande-se cada vez mais. Seu potencial remanescente é enorme.

Com moderna tecnologia é permitido a qualquer pessoa, mesmo sem conhecimentos técnicos, executar a construção de sua própria usina hidráulica com pequenas obras. É necessário um rotor tipo tambor, formado por pás curvas, fixadas a dois discos laterais. O eixo na posição horizontal, deverá ser apoiado ao rolamento da turbina.

O controle de vazão é feito por um perfil hidráulico que é movimentado manualmente , ou automaticamente por um regulador de velocidade. As dimensões da caixa de adaptação de água e a base de apoio da turbina hidráulica deverão ser padronizadas em função do modelo do equipamento.

A tubulação de adução poderá ser em PVC, encaixando-se diretamente à turbina que deverá ser assentada sobre uma base de concreto inclinada à tubulação de adução.

Assim é feita a instalação de uma turbina hidráulica que fornecerá energia alternativa de acordo com as marés.

ENERGIA EÓLICA

A energia eólica é uma fonte de energia de baixo custo, sem ruído, sem poluição e com retorno

garantido onde são utilizadas turbinas movidas a vento para gerar energia elétrica para as redes.

É uma opção ecologicamente correta e ideal para locais não servidos pela rede comercial e pode ser captada de maneira muito simples na praia, no campo, no mar, ou na montanha, através de produtos que transformam a energia renovável dos ventos em eletricidade. Serve principalmente para bombear água, mas nos últimos tempos seu uso vem crescendo com rapidez.

São utilizados os cata-ventos que são também conhecidos como moinhos de vento. Os cata-ventos são máquinas que transformam a energia gerada pela ação da força dos ventos sobre pás oblíquas unidas a um eixo comum, em energia aproveitável. Esse eixo giratório também poderá ser conectado a diferentes tipos de maquinarias, tais como: moedor de grãos, bombas de água ou gerador de eletricidade.

Quando ocorre menor quantidade de vento usa-se um cavalo-mecânico que é um conjunto de contrapesos que melhora o desempenho dos cata-ventos, aumentando o curso do pistão, aumentando o volume de água bombeada e também retirando a água de maiores profundidades.

O custo da energia elétrica gerada pelo vento a cada ano tem diminuído e há estatísticas na Califórnia que num prazo de mais ou menos dez anos essa fonte de energia elétrica se tornará competitiva em relação às outras fontes de energia.

4º Ano – Articulação de conteúdos no eixo e intereixos na área de Ciências Naturais (O quê?)

CELESTE: PRODUÇÃO

DO UNIVERSO

TERRESTRE:

PRODUÇÃO DO

ECOSSISTEMA

HISTÓRICO SOCIAL:

PRODUÇÃO DA

EXISTÊNCIA HUMANA

2. Sol - fonte primária de energia (luz e calor) ao Planeta Terra: 2.2. Terra: esferas inorgânicas: - Hidrosfera (água), Litosfera (solo), atmosfera (ar).

1.5. Biosfera – Ecossistema planetário: - Ciclos biogeoquímicos noções básicas sobre a circulação de matéria (certas substâncias e elementos químicos) entre os seres vivos, a água, o solo e o ar: - Ciclo da água (curto e longo). Ex: ciclo curto - movimento da água na natureza; ciclo longo - movimento da água nos seres vivos – células, sangue, urina, suor, seiva das plantas, transpiração,... - Ciclo do carbono. Ex: processo de respiração onde o oxigênio é transformado em gás carbônico o qual é absorvido pelos vegetais no processo de fotossíntese; - Ciclo do oxigênio. Ex: processo de fotossíntese onde a planta absorve o gás carbônico que está no meio e libera oxigênio; - Ciclo do nitrogênio. Ex: bactérias que transformam o nitrogênio do ar que interage com o solo em nitrato que vai para as plantas e transforma-se em proteína.

1.6. Luz (energia luminosa) – necessidade, importância e uso: - luz solar: relação entre a quantidade refletida na atmosfera e absorvida e/ou utilizada nos ecossistemas; - camada de ozônio: importância, destruição (poluentes gasosos) efeitos nos seres vivos e seres humanos (queimaduras, câncer de pele,...); - instrumentos óticos (espelhos, óculos, lupas, lunetas, microscópios, telescópios,...); - raios lasers: instrumentos e utilização (leitura de código de barras, CD - players, “queimar” verrugas, células cancerosas, cirurgias,...).

Objetivos (Para quê) Diferenciar as substâncias e/ou materiais quanto naturais ou produzidos pela

atividade humana (artificiais), associando-os aos ciclos da matéria e ao fluxo da energia na Terra, reconhecendo a necessidade da preservação do Ecossistema. Reconhecer os ciclos biogeoquímicos como manifestação das interações e transformações de matéria e energia no Ecossistema. Perceber que no Ecossistema (todo) os seres vivos (partes) estabelecem relações entre si e com o meio (água, solo, ar, energia solar) através das interações e transformações de matéria e energia, como forma máxima de manter o fenômeno da vida. Reconhecer que no Ecossistema a energia solar como primária capaz de transformar-se em outros tipos de energia.

Sugestões de situações de ensino e aprendizado (Como?)

Propor para os alunos uma Aula de Campo no CEAM, onde durante a trilha a bióloga irá abordar a relação de interdependência entre os seres abióticos e bióticos nas esferas da Terra, bem como os ciclos biogeoquímicos essenciais para a esfera de vida no planeta. (Centro de Educação Ambiental – CEAM na Barragem I, Ana Cristina do Rego – Bióloga. Contato: 3673-3310 ou 9953-7449).

Apresentar para os alunos algumas imagens representando os ciclos biogeoquímicos. Problematizar: O que mostra a primeira imagem? Vocês sabiam que existem dois ciclos da água? As frutas, folhas, caules e raízes que consumimos têm água? Como essa água vai parar nas partes da plantas? Como ocorre o ciclo curto da água? E o ciclo longo? É importante para o ecossistema a existência dos ciclos da água? Por quê? E a segunda imagem o que nos mostra? E a segunda imagem o que mostra? Lembram dos gases que aumentam o efeito estufa do planeta? Como é produzido o gás carbônico? O gás carbônico (CO2) é importante para a existência de vida no planeta? Por quê? São apenas as plantas que precisam de gás carbônico? Por quê? Como o ser humano contribui para a produção de gás carbônico? Observem a terceira imagem. O que ela nos mostra? Vocês já ouviram falar no gás nitrogênio? Sabem onde encontramos o gás nitrogênio? Será que ele é importante para os seres vivos do planeta?

Propor para os alunos o jogo dos “Ciclos biogeoquímicos”. Organizar os alunos em

grupos, onde cada grupo receberá um ciclo e diversas etapas respectivas a cada ciclo (C, N, O

e água). Eles deverão identificar as etapas referentes ao ciclo que receberam. (Anexo).

Organizar com os alunos o jogo da memória dos “Ciclos biogeoquímicos”. Organizar os alunos em dois grupos, sendo que cada um deles deve escolher um aluno para ser o representante. Cada grupo receberá as peças de um quebra-cabeça que terá de ser montado corretamente. Os grupos devem decidir de forma justa quem irá começar. A definição deve ser feita através do jogo de par ou impar, no cara ou coroa, dentre outras formas. O representante do grupo que irá dar início ao jogo deve escolher uma das cartas expostas pelo professor (anexo). O professor deve ler a carta escolhida, e o grupo deverá em dois minutos decidir qual opção irá seguir. As opções são: 1- Responder a pergunta da carta. Caso a resposta esteja correta, o grupo ganhará uma peça para formar o quebra-cabeça (anexo). A escolha da peça deve ser feita pelo professor e de forma aleatória. Caso a resposta esteja errada o grupo deverá ficar uma roda sem poder escolher uma carta. 2- Passar a tarefa para o grupo adversário. O grupo adversário terá dois minutos para decidir se responde ou não. Caso a resposta esteja correta, o grupo ganhará uma peça para formar o quebra-cabeça, caso esteja errada deverá ficar uma roda sem poder escolher uma carta. O grupo pode optar ainda por não responder e ninguém ganhará peça alguma. Em seguida o outro grupo, aquele que não deu inicio ao jogo, deverá escolher uma carta. O professor novamente deve ler a carta. O jogo segue com os grupos revezando que escolhe a carta de pergunta. O vencedor será aquele que formar primeiro o quebra-cabeça.

Organizar a turma em dois grupos e distribuir imagens misturadas de objetos que imitem luz e os que não imitem luz. Pedir para que eles identifiquem os que emitem luz e os que não emitem. Conforme forem identificando, peça que indiquem de qual local da imagem a luz é emitida anotando a resposta no caderno. Exemplo: em uma TV, a luz é emitida pela tela. Problematizar: Qual a origem da energia luminosa de cada objeto? Qual deles funciona a partir de energia luminosa natural? E artificial?

Anexos:

Cartas do questões para o professor

Apesar do CO2 ser grande vilão responsável pelo efeito estufa Terrestre, a falta deste gás ou a sua diminuição drástica na atmosfera também pode causar um desastre ecológico. Qual desastre seria este? R: Resfriamento da Terra.

Qual a importância do nitrogênio para os seres vivos? R: O nitrogênio é utilizado na síntese de proteínas, ácidos nucléicos e outros compostos orgânicos nitrogenados.

A maior parte da água no planeta está disponível ao uso humano? Por quê? R: Não. Porque a maior parte é salgada ou está retida congelada nos pólos ou em lençol freático.

Dentre os elementos gasosos da atmosfera, o nitrogênio é o encontrado em maior quantidade. Este gás pode ser utilizado diretamente por uma pequena quantidade de organismos, cite um deles. R: Bactérias

Cite duas importâncias da água para o nosso organismo. R: Manutenção da temperatura corporal e como solvente de substâncias para as células e meio de transporte de nutrientes.

O carbono fixado pelos seres vivos pode voltar à atmosfera através de algumas maneiras, cite dois exemplos. R: Pela respiração e pela decomposição de restos orgânicos o carbono pode ser devolvido na forma de CO2.

Qual a forma do carbono liberado na respiração? R: CO2 – dióxido de carbono.

Cite o nome do impacto ambiental que envolve o enriquecimento orgânico exagerado das águas de um lago? R: Eutrofização

Cite uma forma de produção de dióxido de carbono promovida por ação antrópica? R: Queimada de matas e florestas, queima de combustíveis, etc.

Quais são os fenômenos que resultam em perda de água pelos vegetais? R: Transpiração e sudação

Qual processo na natureza que além de promover a ciclagem de nutrientes através dos microorganismos liberam CO2 no meio? R: Decomposição de material orgânico no solo.

Cite três processos responsáveis pela perda de água nos animais. R: Excreção, transpiração e digestão

Qual processo realizado pelos organismos autótrofos responsável pela transformação do CO2 em glicose? R: Fotossíntese.

Cite uma importância do carbono na nossa vida? R: Formação das biomoléculas orgânicas (proteínas, gorduras, hormônios,...)

Qual impacto ambiental pode ocorrer caso ocorra um excesso de CO2 na atmosfera? R: Intensificação do efeito estufa.

Cite um mecanismo que pode auxiliar na diminuição do efeito estufa? R: Reflorestamento, diminuição na utilização de combustíveis fósseis, aumento do número de fontes alternativas de energia não poluentes (energia solar e energia eólica) e outros.

Quebra Cabeça (Corte na linha pontilhada para separar as peças)

4º Ano – Articulação de conteúdos no eixo e intereixos na área de Ciências Naturais (O quê?)

CELESTE: PRODUÇÃO

DO UNIVERSO

TERRESTRE:

PRODUÇÃO DO

ECOSSISTEMA

HISTÓRICO SOCIAL:

PRODUÇÃO DA

EXISTÊNCIA HUMANA

2. Sol - fonte primária de energia (luz e calor) ao Planeta Terra: - Energia solar transformada em energia “condensada ou armazenada”. Ex: água em movimento, vento, Alimentos, máquina, trabalho humano,... 2.1. Planeta Terra: magnetismo terrestre (movimentos da Terra), pólos geográficos e pólos magnéticos.

1.6. Relações entre os seres vivos e o ecossistema: - reações das plantas aos fatores: luz, água, gravidade (tropismos); - intra–específicas: harmônicas (colônias e sociedades) e desarmônicas (competições entre indivíduos pelos mesmos recursos do meio); - interespecíficas – harmônicas (inquilinismo, comensalismo, mutualismo) e desarmônicas (herbivorismo: animais herbívoros); - predatismo: animais carnívoros, animais onívoros: homem, ursos; - parasitismo: seres vivos parasitas (verminoses, zoonoses,...). 2. Energia no Ecossistema: 2.1. Energia solar – energia primária se transforma em outros tipos ou formas de energia; Ex: Energia solar: luz – fotossíntese – energia química (alimentos, combustíveis) – energia cinética (movimento do ser humano, do carro, da água, do ar (vento),...); 2.2. Tipos de energia:

1.7. Energia elétrica – necessidade, importância e uso (noções): - geradores de eletricidade: energia mecânica (da água, do vento, da queima de combustíveis,...) e químicos (pilhas e baterias); - circuitos elétricos: disjuntores, fusíveis, tomadas, interruptores, plug,... - resistências: lâmpadas, geladeira, DVD, computadores, rádio, TV (mídia da Comunicação, ocupação do espaço tempo das pessoas); - disjuntores e fusíveis. - pára-raios: proteção contra descargas elétricas atmosféricas; - cuidados com a eletricidade (choques elétricos, raios,...); causam doenças) – destino adequado; - uso de instrumentos eletro-eletrônicos na correção de anormalidades funcionais no corpo humano: aparelhos auditivos, marca-passo,... (magnetismo também está presente); 1.8. Magnetismo – necessidade, importância e uso: - importância e uso das bússolas;

térmica (calor), luminosa (luz), química (combustíveis e alimentos), mecânica (movimento: água, vento), elétrica, magnetismo, sonora (som), nuclear,... 2.3. Propriedades: transforma a matéria, realiza trabalho, transforma-se em outros tipos de energia. Ex: Energia – trabalho: os seres vivos e os seres humanos “consomem energia” em tudo o que fazem. Energia térmica (calor): - fontes naturais (energia solar) e artificiais (produzidas pelo homem); - calor - tipo de energia em movimento; - propagação (transporte) – nos meios sólidos, líquidos, gasosos e também no vácuo - o calor passa de um corpo mais quente para um corpo mais frio; 2.4. Efeitos: aquecimento (ganho de calor, dilatação da matéria/aumento de volume), e resfriamento: (perda de calor, contração da matéria/ diminuição de volume); - Reflexão – reflexo da luz de acordo com a matéria que interage. Ex: quando a luz atinge uma superfície branca ou de um espelho, ela bate e retorna ao meio de

- eletromagnetismo (eletroímãs): guindastes eletromagnéticos, geradores de eletromagnetismo (turbinas) telefone, campainha, motores elétricos, gravadores, disquetes, computadores, TV, cartões magnéticos (bancários, telefônicos, devem ficar longe de imãs, TV, alto – falantes, geladeiras,...); 1.9. Energia sonora (som) necessidade, importância e uso: - poluição sonora efeitos na saúde. -sonar (aplicações do eco): previsão de terremotos, localização de objetos embaixo da água por navios, bem como cardumes de peixes, submarinos, recifes, determinar profundidades, na medicina (ultrassonografia).

origem; - Absorção de luz – ocorre em corpos escuros e coloridos (vermelho – reflete os raios infravermelhos e transforma em calor as outras radiações); - Difração – decomposição da luz branca, desvio da luz quando passa de um meio para outro. Ex: espectro da luz (arco – íris, prismas - luz branca – cores: vermelha, laranja, amarelo, verde, azul, anil, violeta; radiações: infravermelha – luz branca – ultravioleta); - Luz – cadeia alimentar: interações e transformações de matéria e energia nos seres vivos: produtores, consumidores e decompositores. 2.6. Energia Mecânica - energia em que os corpos, materiais ou substâncias podem estar em repouso ou movimento, a partir de um referencial. Existe como possibilidade ou realidade podendo estar em movimento (energia cinética) ou parada podendo vir a se movimentar (energia potencial); - Energia potencial: energia armazenada, a qual depende da posição que o corpo, material ou substância

ocupa e de sua massa. Ex: água represada podendo ser liberada e gerar outras formas de energia (elétrica); água de um rio que possa vir a cair numa cachoeira; - Energia cinética: energia do movimento, da força. Ex: o movimento da Terra em torno dela mesma e do Sol; movimento de um carro, da água, do ar (vento), do solo, dos animais e seres humanos. Força: capacidade de produzir ou modificar um movimento, bem como equilibrar ou deformar corpos, materiais ou substâncias. A força pode ser da gravidade, da resistência do ar e de atrito. - Força da gravidade – conhecida como força – peso, onde um corpo de massa muito grande pode atrair corpos de menor massa, próximos a ele. Influencia na existência do ar, no espaço sideral a ausência de ar se dá devido à distância da força da gravidade. Ex: Sol - corpo de maior massa – atrai os planetas, corpos de menor massa; a Terra como maior massa atrai os corpos de menor massa para si. - Força de atrito (resistência) – força que

tem sentido oposto ao do movimento dos corpos, oferecendo uma resistência. Ex: um foguete para chegar ao espaço precisa romper com a resistência do ar, apesar de estar em velocidade máxima parece estar em câmera lenta; quando folhamos um livro costumamos molhar a ponta do dedo com saliva para provocar atrito no papel, liberando assim à página. 2.7. Energia elétrica: - Eletricidade: uma das propriedades da matéria; - Eletricidade atmosférica: relâmpagos e raios; - Eletrização dos corpos e substâncias – podem ocorrer por fricção, contato e indução. Ex: ao friccionar uma caneta ou uma régua no couro cabeludo e colocá-la próxima de pedacinhos de papel, os mesmos são atraídos pela caneta ou pela régua. Ao aproximarmos (contato) o braço ou a cabeça na tela da TV, os pêlos se eriçam devido à eletrização. 2.8. Magnetismo – propriedade que certos materiais têm de atrair pedaços de ferro e outras substâncias. - imãs e substâncias magnéticas – magnetita, ferro, níquel e cobalto;

- atração e repulsão magnética: pólos dos imãs (norte – sul); 2.9. Energia sonora (som): - origem: vibração ou perturbação no meio natural - matéria e energia em interação, através de ondas; - Fenômeno atmosférico (trovão); - Propagação: propaga-se no meio material: sólido, líquido e gasoso (água, solo e ar); - Velocidade: variável em relação ao meio. Ex: Quando há tempestade vemos primeiro a luz do raio e depois ouvimos o som (trovão) – o som possui velocidade menor que a da luz, chegando a 340 metros por segundo; - Eco (reflexão do som): movimento das ondas sonoras (mecânico) – vibração que encontra uma superfície lisa ou dura, bate e volta por isso se escuta o som que sai e o que volta (eco). Ex: o morcego, o golfinho e a baleia possuem o ecobatímetro para se orientar e capturar presas.

Objetivos (Para quê)

Perceber que no Ecossistema (todo) os seres vivos (partes) estabelecem relações entre si e com o meio (água, solo, ar, energia solar) através das interações e transformações de matéria e energia, como forma máxima de manter o fenômeno da vida.

Reconhece no Ecossistema a energia solar como primária capaz de transformar-se em outros tipos de energia.

Identificar fontes naturais e artificiais de energia luminosa e relaciona suas interações com a matéria dos componentes naturais e sociais para transformar-se em outros tipos de matéria e energia (fotossíntese - gás oxigênio – cadeia alimentar – trabalho humano), mantendo e revelando a maior resistência do fenômeno da vida: sua fragilidade, contra o produtivismo capitalista sobre a vida no ecossistema.

Reconhecer a energia mecânica como manifestação das interações e transformações de matéria e energia, permitindo que os corpos, materiais e substâncias possam estar em repouso ou em movimento, bem como a sua importância na produção da existência humana – saúde humana e ambiental.

Reconhecer os tipos de força e esta como agente causal das interações e transformações de matéria e energia, que se manifesta ao alterar: o estado de repouso ou de movimento, equilíbrio e desequilíbrio e as formas (formação/deformação) dos corpos materiais ou substâncias como sua importância na produção da existência humana (trabalho) – saúde e meio ambiente.

Reconhecer a energia elétrica como uma das propriedades da matéria em suas interações e transformações, bem como a sua importância na produção da existência humana (trabalho) – saúde e meio ambiente.

Reconhecer o magnetismo como propriedade de materiais como (ferro, aço,...) ditos Imãs de atrair substâncias magnéticas (ferro, aço, cobalto), associado à eletricidade e ao magnetismo terrestre, bem como sua importância na produção da existência humana – saúde e meio ambiente.

Reconhecer a energia sonora como manifestação das interações e transformações da matéria e energia, através de ondas (vibração ou perturbação), bem como a sua importância na produção da existência humana – saúde e meio ambiente.

Sugestões de situações de ensino e aprendizado (Como?) Iniciar um debate com os alunos sobre as relações entre os seres vivos a partir de

exemplos de sociedades de negócios que pessoas estabelecem entre si. Exemplo: existem sociedades em que os sócios têm igual participação nos lucros da empresa, e outras em que uns levam vantagem sobre os outros. Apresentar imagens sobre as relações ecológicas e explicar para os alunos que assim como as pessoas fazem sociedades no mundo dos negócios, na natureza os seres vivos também estabelecem relações ecológicas que são como uma sociedade entre eles, e que estas podem ser harmônicas ou desarmônicas. (Explicar que as relações ecológicas podem ser intra-específica – entre seres da mesma espécie e interespecíficas – seres de espécies diferentes). Problematizar: Vocês sabem que tipo de relação as abelhas estabelecem na colméia? Existe outro ser vivo que coopera com elas na produção de mel? Qual? E a relação estabelecida na raiz da planta com as bactérias? Qual a relação presente na imagem do hipopótamo com os pássaros em suas costas? E na imagem do jacaré com o pássaro na boca? E no tronco com liquens? E o urubu?

Relação Harmônica - sociedade Relação Harmônica - comensalismo Relação Harmônica - Protocooperação

Relação Harmônica - Protocooperação Relação Harmônica - Mutualismo Relação Harmônica - Comensalismo

Relação Desarmônica - Parasitismo Relação Desarmônica - Predatismo Relação Harmônica - Inquilinismo

Apresentar para os alunos o documentário “Relações Harmônicas e desarmônicas” - www.youtube.com/watch?v=ZLZeyHbu8tg

OBS: Estas são apenas algumas sugestões de ensino e aprendizado para cada articulação de conteúdos, podendo a partir destas, criar outras de acordo com o desenvolvimento da turma e criatividade do professor.

ANEXOS:

Relações entre os seres vivos e o ecossistema

RELAÇÕES INTRAESPECÍFICAS HARMÔNICAS:

Sociedade: indivíduos da mesma espécie, mantendo-se anatomicamente separados, e que cooperam entre si por meio de divisão de trabalho. Geralmente, a morfologia corporal está relacionada à atividade que exercem. Ex: abelhas, cupins, formigas, etc.

Colônia: indivíduos associados anatomicamente. Estes podem se apresentar semelhantes (colônias isomorfas), ou com diferenciação corporal de acordo com a atividade que desempenham (polimorfas). Ex: determinadas algas (1º exemplo) e caravela portuguesa (2º exemplo).

RELAÇÕES INTRAESPECÍFICAS DESARMÔNICAS:

Canibalismo: ato no qual um indivíduo se alimenta de outro(s) da mesma espécie.

Competição: disputa por territórios, parceiros sexuais, comida, etc.

RELAÇÕES INTERESPECÍFICAS HARMÔNICAS:

Mutualismo: indivíduos de espécies diferentes que se encontram intimamente associados, criando vínculo de dependência. Ambos se beneficiam. Ex: liquens (fungo + cianobactéria), cupim e protozoário que digere a celulose em seu organismo, micorrizos (fungos + raízes de plantas), etc.

Protocooperação: indivíduos que cooperam entre si, mas não são dependentes um do outro para sobreviverem. Ex: peixe-palhaço e anêmona. O primeiro ganha proteção e o segundo, restos de alimentos deste; pássaros que se alimentam de carrapato bovino, etc.

Inquilinismo: uma espécie usa a outra como abrigo, sendo que somente ela se beneficia, mas sem causar prejuízos à outra. Exemplo: orquídeas e bromélias associadas a árvores de grande porte.

Comensalismo: relação na qual apenas uma espécie se beneficia, mas sem causar prejuízos à outra. Exemplo: o peixe-piloto se prende ao tubarão, para se alimentar dos restos de comida deste, e também se locomover com maior agilidade.

RELAÇÕES INTERESPECÍFICAS DESARMÔNICAS:

Amensalismo: uma espécie inibe o desenvolvimento de outra. Ex: liberação de antibióticos por determinados fungos, causando a morte de certas bactérias.

Predatismo: um indivíduo mata outro para se alimentar. Ex: serpente e rato, pássaro e semente, etc.

Parasitismo: o parasita retira, do corpo do hospedeiro, nutrientes para garantir a sua sobrevivência, debilitando-o. Ex: lombriga e ser humano, lagarta e folhagens, carrapato e

cachorro, etc.

Competição: disputa por recursos (território, presas, etc).

Mariana Araguaia Graduada em Biologia