PLANO DE TRABALHO PARA O 4º ANO SILVIA MARA MARCOS SANTOS COORDENADORA PEDAGÓGICA DA ÁREA DE CIÊNCIAS NATURAIS

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1 PLANO DE TRABALHO PARA O 4º ANO SILVIA MARA MARCOS SANTOS COORDENADORA PEDAGÓGICA DA ÁREA DE CIÊNCIAS NATURAIS MAIO/2014

2 4º Ano Articulação de conteúdos no eixo e intereixos na área de Ciências Naturais (O quê?) CELESTE: PRODUÇÃO DO UNIVERSO 2. Sol - fonte primária de energia (luz e calor) ao Planeta Terra: 2.2. Terra: esferas inorgânicas: - Hidrosfera (água), Litosfera (solo), atmosfera (ar). TERRESTRE: PRODUÇÃO DO ECOSSISTEMA 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 proteína. em HISTÓRICO SOCIAL: PRODUÇÃO DA EXISTÊNCIA HUMANA 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 células cirurgias,...). verrugas, cancerosas, 2

3 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 é capaz de transformar-se em outros tipos de energia. Critérios de Avaliação Diferencia 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, por meio da participação durante os experimentos, oralidade, representação escrita e através de desenho; Reconhece os ciclos biogeoquímicos como manifestação das interações e transformações de matéria e energia no Ecossistema por meio da participação durante experimentos e na produção de texto individual; Percebe 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, por meio da participação durante a confecção, observação e discussão sobre o experimento (terrário), vídeo e representação por meio de desenhos; Reconhece que no Ecossistema a energia solar como primária é capaz de transformar-se em outros tipos de energia, por meio de experimentação e representação através da escrita e de desenhos. Recursos Garrafas pet, copinho de Danone, pedrisco, areia, terra, água, pequenos vegetais, sementes, insetos, pedaço de pão e de laranja, filme plástico, vaso com planta, saco plástico transparente, barbante, flor branca, copos, anilina comestível, colher, estilete, revistas, livros, tesoura, papel Kraft, bexiga, fermento biológico, ingredientes para massa de pão, tampinhas de garrafa, cola, canetinha, microscópio, texto impresso, CD, projetor multimídia, papel quadriculado, lanterna, bola de isopor, alfinetes, arame grosso, imagens, lupa, papel cartaz preto, caixa de sapatos, cola e papel vegetal,... Instrumentos de avaliação 3, 5, 9, 13, 14, 16f, 20 e 25. Referências Bibliográficas Proposta Curricular do Ensino Fundamental de Nove Anos de Piraquara: SMED,

4 Referências Eletrônicas br.funscrape.com chc.cienciahoje.uol.com.br mundoestranho.abril.com.br/materia/como-funciona-o-raio-laser portaldoprofessor.mec.gov.br valdeteciencias.blogspot.com Encaminhamento Metodológico/ Proposta para os alunos (numerada) Propor aos alunos alguns experimentos trabalhando os ciclos curto e longo da água e o ciclo do oxigênio, do gás carbônico e do nitrogênio (ciclos biogeoquímicos). O primeiro experimento será a construção de um terrário e para isso serão necessários alguns materiais como: vidro de conserva ou garrafa pet transparente, copinho de Danone ou tampa de garrafa de iogurte, pedrisco, areia, terra, água, pequenos vegetais, insetos (tatuzinhos de jardim, caracóis, joaninhas, formigas, minhocas), sementes, galhinhos de plantas, pedaço de pão, laranja ou tomate e filme plástico. Para o segundo experimento será necessário um vaso com uma planta, saquinho plástico transparente e um pedaço de barbante. Coloque dentro do saquinho plástico um dos galhos da planta e amarre com o barbante. No quarto experimento será necessário usar uma garrafa pet, uma bexiga, fermento biológico, água morna e açúcar. Problematizar a respeito dos ciclos biogeoquímicos presentes nos experimentos. Realizar algumas propostas para os alunos entre um experimento e outro. 1) Vamos realizar alguns experimentos: O primeiro experimento será a partir da construção de um terrário e para isso serão necessários alguns materiais como: vidro de conserva ou garrafa pet transparente, pedrisco, areia, terra, água, pequenos vegetais, insetos (tatuzinhos de jardim, caracóis, joaninhas, formigas, minhocas), sementes, galhinhos de plantas, pedaço de pão, laranja ou tomate e filme plástico. Vamos colocar as pedras no fundo do recipiente (vidro ou garrafa pet) transparente e cobri-las com uma camada de areia (cerca de dois centímetros), depois uma 4

5 camada de terra preta (cerca de quatro centímetros) sobre a areia. Em seguida colocaremos os galhos de plantas, as plantas, as sementes e os bichinhos, depois o copinho de Danone ou tampa de garrafa de iogurte representando um lago ou rio. Vamos regar o terrário com cuidado para não encharcar. Por último colocaremos no terrário um pedaço de pão, um de laranja ou tomate e depois tampar o recipiente com o filme plástico. Vamos colocar o terrário em um local da sala de aula onde ele receba a luz e o calor do Sol. Para o segundo experimento vamos precisar de um vaso com uma planta, saquinho plástico transparente e um pedaço de barbante. Coloque dentro do saquinho plástico um dos galhos da planta e amarre com o barbante. Problematizar a respeito do ciclo da água presente nos dois experimentos. Vamos observar diariamente as transformações que possam ocorrer em cada um dos experimentos. a) O que o terrário está representando? b) Que transformações ou fenômenos ocorreram no terrário? c) O que fez com que a parede e o plástico que está vedando o terrário ficassem embaçados? d) De onde veio a água que estava em forma de vapor embaçando as paredes do terrário? (Destacar para os alunos que a água que estava em forma de vapor nas paredes do terrário veio do solo, da respiração e transpiração dos insetos e plantas. Explicar que o ciclo da água que ocorre na natureza a partir da evaporação dos rios, lagos, mares e solo é conhecido como o ciclo curto da água, por meio do qual ocorre a formação da chuva). e) O que fez com que a água passasse do estado líquido para gasoso? f) O que fez com que a água em estado gasoso voltasse a ser líquida embaçando as paredes do terrário? (Explicar para os alunos que este processo ou fenômeno ocorre na natureza quando a água evapora dos rios, lagos, mares e da respiração e transpiração das plantas, animais e seres humanos. Destacar que o ciclo da água que ocorre no organismo das plantas, animais e seres humanos é conhecido como ciclo longo, pois antes de chegar à atmosfera para formar as nuvens a água passa pelo organismo vivo realizando várias funções entre elas diluir e transportar nutrientes para as células, bem como realizar a limpeza das mesmas carregando as toxinas que são prejudiciais para a saúde do ser vivo, levando-as para as glândulas sudoríparas (suor) e para os rins e depois para a bexiga, sendo eliminada na forma de urina). g) O que aconteceu no experimento com a planta com o galho dentro do saquinho plástico? h) De onde veio o vapor que embaçou o saquinho plástico? i) Como a água foi parar dentro da planta? j) Você sabe qual a função da água para a planta? k) A água é um recurso natural ou artificial? Por quê? l) Escreva em seu caderno qual a diferença entre um recurso natural e um artificial. m) Represente por meio de desenho como você acha que a água vai parar dentro das plantas. 5

6 Organizar com os alunos um novo experimento onde eles possam observar a interação da água no interior dos vegetais exercendo suas propriedades de solvente e meio de transporte de nutrientes até as extremidades destes, realizando assim o ciclo longo. Para esse experimento serão necessárias flores brancas (rosa, palma, cravo e crisântemo), copos de plástico, estilete, colher, água e anilina comestível. 2) Vamos fazer um novo experimento e observar o que vai acontecer. Para isso vamos usar copo plástico, anilina comestível, flor branca (rosa, palma, cravo e crisântemo), água, estilete, colher e um pano. Organizem-se em cinco grupos. Cada grupo deverá encher o pote com água (mais ou menos 3/4 do pote). A seguir deverá colocar uma colher de anilina na água e mexer bem para que se dissolva. Cada grupo deverá fazer um corte transversal no talo da flor e rapidamente colocála na água e observar após algumas horas observar o que vai acontecer. a) O que você acha que vai acontecer com a flor branca no copo de anilina? Por quê? b) Como a anilina foi parar nas pétalas da flor? (Explicar para os alunos que a água serviu de solvente para a anilina assim como também dissolve os sais minerais do solo e ao ser absorvida pela raiz da planta segue pelos vasos condutores até as extremidades do vegetal, contribuindo na fotossíntese. A planta ao respirar e transpirar libera a água que excede, a qual volta para a natureza, realizando assim o ciclo longo da água). c) Escreva em seu caderno o que você entendeu sobre o ciclo longo da água. d) Sem a presença da energia do Sol nós teríamos os ciclos curto e longo da água? e) A água faz parte de uma das esferas da Terra. Ela é uma esfera orgânica ou inorgânica? Por quê? f) Qual a diferença entre o que é orgânico e o que é inorgânico? (Explicar para os alunos que a diferença entre estes dois grupos esta no fato de que a matéria que compõe a esfera orgânica é formada por seres vivos ou substâncias produzidas pelos seres vivos (açúcares, lipídios, proteínas,...) e a matéria inorgânica é formada por matéria bruta ou sem vida (água, solo, ar, sal,...). g) Considerando o terrário como uma representação em miniatura do planeta Terra, podemos observar nele as esferas inorgânicas que formam o nosso planeta? Em que parte do terrário elas estão presentes? Pedir para os alunos que representem por meio de desenho o planeta Terra e as esferas inorgânicas que o formam. 6

7 3) Represente por meio de desenho o planeta Terra e as esferas inorgânicas que o formam. Retomar com os alunos a observação do terrário fazendo-os perceber o ciclo do oxigênio ali presente. 4) Vamos observar o terrário e seus componentes. a) Por que será que as plantas e os insetos do terrário não morreram por falta de ar? (Explicar para os alunos que o fato do terrário ter sido vedado por filme plástico, não significa que todos os seres vivos ali presentes iam morrer por falta de ar (oxigênio e gás carbônico), pois as plantas presentes no terrário continuaram fazendo fotossíntese, ou seja, produzindo o próprio alimento, liberando oxigênio para a respiração dos bichinhos e para elas mesmas, contribuindo com o ciclo do oxigênio). b) Sem a presença da energia do Sol (luz e calor) teríamos o ciclo do oxigênio? Por quê? c) O oxigênio faz parte de uma das esferas da Terra, você sabe qual? d) Esta esfera é orgânica ou inorgânica? Por quê? e) Vocês já ouviram falar que a floresta Amazônica é o pulmão do mundo? f) Será que essa fala é verdadeira? O que vocês acham? g) Vocês sabem quem são os verdadeiros pulmões do mundo? (Explicar que apesar das florestas serem de grande importância para a manutenção da temperatura e da umidade do ar em nosso planeta, não são elas as maiores produtoras de oxigênio, mas sim as algas aquáticas, que são responsáveis por 70% da produção de oxigênio do nosso planeta, ou seja, são fundamentais no ciclo do oxigênio). h) O oxigênio quanto um componente essencial para os seres vivos na Terra é artificial ou natural? Por quê? i) Pesquise em livros e revistas imagens dos seres vivos responsáveis pelo ciclo do oxigênio. Recorte - as para que possamos confeccionar um cartaz. Pedir aos alunos que escrevam um texto falando sobre o que aprenderam a respeito do ciclo do oxigênio. Depois pedir para que leiam o que escreveram para os demais alunos da turma. 7

8 5) Escreva um texto falando sobre o ciclo do oxigênio. Retomar com os alunos a observação dos fenômenos presentes no terrário. 6) Vamos observar alguns componentes (pedaços de pão e laranja) presentes no terrário e os fenômenos relacionados a eles. 8 a) O que aconteceu com os pedacinhos de pão e laranja que foram colocados no terrário? b) O que esse fenômeno significa? c) O que são as manchas nos pedaços de pão e de laranja? (Caso a escola tenha microscópio da para pegar uma mostra do bolor da laranja e do pão e colocar em uma lâmina com uma gota de azul de metileno e em cima colocar a lamínula, para que os alunos possam observar os seres vivos (fungos) responsáveis pela decomposição. Destacar para os alunos que além do processo de respiração dos seres vivos a decomposição de matéria orgânica (restos de plantas, animais e seres humanos e seus resíduos), através dos fungos e bactérias também contribui com a liberação de gás carbônico para o meio, ou seja, contribui com o ciclo do carbono. O gás carbônico é usado pelas plantas e algas no processo de fotossíntese. Outros meios, porém não naturais contribuem com o ciclo do gás carbônico que é a queima de combustíveis fósseis (gasolina, óleo diesel e carvão mineral) pelos carros e indústrias, causando um desequilíbrio na quantidade desta substância). d) Sem a presença da energia do Sol (luz e calor) teríamos o ciclo do gás carbônico? Por quê? (Anotar as respostas no quadro de giz ou em um cartaz para futuras pontuações. Explicar para os alunos que sem a energia do Sol não teríamos o ciclo do carbono, pois não haveria seres vivos que possuem em seus corpos uma quantidade significativa de carbono, bem como não ocorreria o processo de respiração e decomposição, ou seja, não teríamos a produção e a manutenção do carbono do planeta). e) O carbono é um componente de uma das esferas da Terra? Você sabe qual? f) O carbono faz parte de uma esfera orgânica ou inorgânica do planeta Terra? Por quê? (Explicar para os alunos que o carbono na atmosfera é matéria inorgânica, mas ao interagir com a matéria viva se transforma e/ou compõe a matéria orgânica, que por meio do metabolismo desses seres vivos como a respiração voltará para o meio em forma de gás carbônico). g) Podemos dizer que o gás carbônico presente na natureza e nos corpos dos seres vivos é um componente natural ou artificial? Por quê? h) Agora vamos realizar outro experimento usando uma garrafa pet, uma bexiga, fermento biológico, um copo, uma colher, água morna e açúcar. Vamos pegar o copo com a água morna e colocar duas colheres de açúcar e mexer bem, depois colocar duas colheres de fermento biológico e mexer novamente. Despejar o conteúdo do

9 copo dentro da garrafa pet e colocar a bexiga no bocal da garrafa deixar por alguns instantes para ver o que vai acontecer. i) O que você acha que vai acontecer neste experimento? j) De onde veio o gás que encheu a bexiga? k) Você sabe que gás é este? l) O gás carbônico é importante para os seres vivos? Por quê? m) Você já conhecia o fermento biológico? j) Como ele é usado? (No preparo de massas de pão, pizza, esfiha, cerveja caseira,...). k) Você sabe a diferença entre o fermento biológico e o fermento químico? (Explicar que o fermento biológico como já indica o nome é ser vivo, ou seja, fungos ou leveduras e o fermento químico é feito a partir de bicarbonato de sódio. Os fungos do fermento biológico consomem o açúcar e o amido da massa e realizam a fermentação e neste processo liberam álcool e gás carbônico. Já no uso do fermento químico também ocorre à liberação de gás carbônico, por meio da interação entre o bicarbonato de sódio e a água resultando no aumento de temperatura ou uma queima de substâncias que só cessa quando todo o fermento reage). Pedir para os alunos pesquisarem e copiarem receitas de massa de pão. Depois peça para que sentem com um ou mais colegas e comparem os ingredientes de cada receita. 7) Pesquisem e copiem algumas receitas (no máximo duas) da massa de pão e depois as troque com um colega e comparem os ingredientes. a) Os ingredientes são iguais em todas as receitas? Por quê? b) Quais os ingredientes que se repetem em todas as receitas? c) Apenas conhecendo os ingredientes, é possível fazer a massa do pão? Por quê? d) Vamos fazer uma votação e escolher uma das receitas de massa de pão para preparar em sala de aula. Preparar com os alunos uma das receitas da massa de pão para que eles observem a produção de gás carbônico durante o processo de fermentação realizado pelos fungos (leveduras). 8) Vamos preparar uma massa de pão para que possamos observar a ação dos fungos. a) Quem já ajudou a mãe a preparar a massa de pão? b) O que acontece com a massa de pão se não colocarmos fermento biológico? Por quê? c) Meia hora depois do preparo da massa do pão pedir para os alunos cortarem ela ao meio, observar e registrar as transformações que foram acontecendo na massa. Dividir um pedaço de massa para cada aluno fazer o seu pão, colocá-la em forma untada com óleo de soja e deixar terminar de crescer. Após assar cada aluno levará o seu pão para comer em casa. 9

10 d) O que faz com que a massa fique assim por dentro? (Registrar no quadro ou em cartaz as hipótese levantadas pelos alunos. Destacar para os alunos que esse processo de fermentação também ocorre no processo de decomposição de matéria orgânica (plantas, animais e seres humanos mortos) feita por bactérias e fungos decompositores, liberando assim, gás carbônico. Explicar que os fungos ou leveduras ao interagir com a glicose, o amido e glúten (proteína chamada gluteína) presentes na massa de pão liberam enzimas que transformam a glicose (açúcar) em álcool e gás carbônico que formam as bolhas que fazem a massa do pão crescer e ficar fofinha). e) A mistura de ingredientes utilizados na massa de pão passa por uma transformação química, física ou biológica? Por quê? f) E a mistura formada pelos vários ingredientes é homogênea ou heterogenia? Por quê? Propor aos alunos que escrevam um relatório sobre o que eles aprenderam a respeito do ciclo do carbono e ilustrem com desenhos referentes ao assunto. 9) Escreva o que você aprendeu sobre o ciclo do carbono e depois ilustre o texto com desenhos referentes ao assunto. Apresentar um gráfico representando as porcentagens dos gases que compõe o ar que respiramos. Problematizar a respeito das informações do gráfico. Após análise e discussão sobre os dados presentes no gráfico proponha para os alunos a confecção de uma tabela para expor na sala de aula. Para isso será necessário os seguintes materiais: 100 botões de roupa ou tampinhas de garrafa, cola, papel Kraft ou cartolina, canetinha colorida e tinta guache. Os alunos deverão separar do total de tampinhas ou botões setenta e oito unidades da mesma cor para representar o gás nitrogênio, vinte uma de outra cor (caso não tenha de cor diferente pintar com tinta guache) representando o gás oxigênio e uma representando os demais gases. Colar as quantidades representando as porcentagens dos gases no papel KRAFT ou em cartolina. 10

11 10) Observem o gráfico que a professora trouxe: a) A que se refere o gráfico? b) Os componentes do gráfico fazem parte de uma das esferas da Terra. Você sabe qual? c) Esta esfera é orgânica ou inorgânica? Por quê? d) Qual o gás presente em maior quantidade na atmosfera? e) Você já tinha ouvido falar em gás nitrogênio? O quê? f) Sem a presença da energia (luz e calor) do Sol teríamos o ciclo do nitrogênio? Por quê? g) Será que o gás nitrogênio é importante para os seres vivos assim como os gases oxigênio e carbônico? Por quê? (Explicar para os alunos que a grande maioria dos seres vivos é incapaz de utilizar o nitrogênio na forma que ele se apresenta na atmosfera, pois o gás nitrogênio possui dificuldade em reagir com outros elementos da natureza. São as bactérias chamadas Rhizobium (ou rizóbio) e as bactérias e fungos decompositores que apresentam um metabolismo capaz de transformar o nitrogênio presente no ar diretamente em sais nitrogenados que são liberados no solo e nutrem os vegetais. Esses micro-organismos podem ainda se associar a raiz de algumas plantas leguminosas (feijão, soja, alfafa, ervilha, trecho,...), essa transformação faz com que o nitrogênio em forma de nitrato chegue diretamente às plantas, se transformando em aminoácidos e proteínas essenciais para o desenvolvimento do vegetal. Os demais seres vivos também precisam do nitrogênio para produção de aminoácidos e proteínas, porém só tem acesso a ele por meio da cadeia alimentar, ou seja, do consumo direto de vegetais, carnes e derivados de animais que também consomem vegetais. Destacar que além das bactérias as algas cianofíceas ou azuis também transformam o nitrogênio em nitratos. Os nitratos que não são absorvidos pelas plantas são absorvidos pelas bactérias anaeróbicas desnitrificantes presentes no solo). Retomar com os alunos a observação do terrário, destacando o ciclo do nitrogênio por meio da decomposição de matéria orgânica (plantas e animais mortos, fezes de animais, lixo orgânico,...), através da ação dos fungos e bactérias do solo (Rizóbio e Clostridium). 11) Nas aulas anteriores por meio do terrário pudemos observar os ciclos da água, do oxigênio e do carbono. a) O ciclo do nitrogênio também está presente no terrário? Aonde? b) Será que no solo do terrário também existe bactérias e fungos decompositores? Por quê? (Caso tenha plantado sementes de feijão no terrário é possível arrancar uma das mudas para observar as raízes se há nelas bactérias nitrificantes). 11

12 c) As plantas e os animais do terrário possuem nitrogênio em seu organismo? Por quê? d) Será que se não houvesse a presença de nitrogênio no terrário as plantas e animais conseguiriam se desenvolver? Por quê? e) Se o terrário é uma representação em miniatura da Terra a atmosfera ali presente é formada por mais oxigênio ou nitrogênio? Por quê? f) A qual das esferas inorgânicas do planeta Terra o nitrogênio pertence? g) O Nitrogênio está presente apenas na atmosfera? Por quê? h) O nitrogênio como um dos gases que compõe a atmosfera terrestre é um componente artificial ou natural? Por quê? i) Se não tivéssemos a energia do Sol teríamos o equilíbrio dos ciclos naquela esfera de vida? j) Se um dos elementos dos ciclos deixasse de existir teríamos o equilíbrio e a diversidade de seres vivos que temos hoje? Por quê? Apresentar para os alunos o vídeo Mudanças Ambientais Globais para que eles possam observar como ocorre o ciclo do nitrogênio. Problematizar a respeito do tema. 12) Vamos assistir ao vídeo Mudanças ambientais globais. Pedir para que os alunos representem por meio de desenhos o que entenderam sobre o ciclo do nitrogênio. 13) Represente por meio de desenhos o que vocês entenderam sobre o ciclo do nitrogênio. Organizar os alunos em grupos de quatro e entregar um pedaço de cartolina ou papel KRAFT para cada um, solicitar que por meio de desenhos e recorte de imagens façam um esquema do ciclo do nitrogênio. 12

13 14) Organizem-se em grupos de quatro alunos. Agora peguem a cartolina que a professora entregou e representem por meio de desenhos e recorte de imagens o ciclo do nitrogênio. Propor aos alunos um experimento onde eles possam perceber a relação entre a quantidade de energia solar (luz) refletida na atmosfera e absorvida e/ou utilizada nos ecossistemas. Para isso serão necessárias folhas quadriculadas e uma lanterna ou mais. A professora deverá organizar os alunos em cinco grupos e entregar para cada um deles uma folha quadriculada e uma lanterna. Mostrar para os alunos a posição em que a lanterna deverá ficar acima do papel quadriculado, problematizando a respeito. 15) Vamos fazer um experimento usando papel quadriculado e uma lanterna. O papel quadriculado irá representar a superfície da Terra e a luz da lanterna representa o Sol. Observem as orientações sobre o que vocês deverão fazer: 13 a) Posicionem a lanterna em linha reta (vertical) acima da folha. A luz da lanterna conseguiu iluminar a folha toda? Por que será? b) Agora posicionem a lanterna de maneira inclinada. O que aconteceu? c) Em qual das posições a luz da lanterna ilumina um número menor de quadrinhos? d) Em qual das posições a luz da lanterna ilumina um número maior de quadrinhos? Por que isso acontece? e) Como vimos nos experimentos feitos em outras aulas o Sol é muito importante para a vida em nosso planeta, pois é uma fonte natural de energia (luz e calor). Você já ouviu falar em Sol a pino? O que isto quer dizer?

14 f) Em qual das posições a lanterna imita o Sol a pino? Por quê? (Explicar para os alunos que quando a luz do Sol bate verticalmente sobre um lugar da superfície da Terra, dizemos que o Sol está a pino). g) Em qual das posições da lanterna cada quadrinho recebe maior quantidade de energia luminosa? Por quê? (Explicar para os alunos que este fenômeno ocorre também em nosso planeta, pois a energia solar não é distribuída igualmente sobre a Terra. Esta distribuição desigual é responsável pelas correntes oceânicas e pelos ventos que, transportando calor dos trópicos para os pólos, procuram atingir um balanço de energia. As causas da distribuição desigual de energia solar residem nos movimentos da Terra em relação ao Sol e também em variações na superfície da Terra). Propor para os alunos um novo experimento trabalhando a relação entre a quantidade de luz solar refletida e absorvida e/ou utilizada nos ecossistemas do planeta Terra. Para o experimento será necessário: sala escurecida, mesa, luminária (ou conjunto montado de lâmpada e soquete), uma bola de isopor com diâmetro entre 5 e 10 cm, caneta, arame ou fio elétrico grosso, não flexível e Alfinete de marcar mapas. 16) Vamos fazer um novo experimento usando uma bola de isopor, caneta, arame ou fio elétrico grosso, não flexível, luminária (ou conjunto montado de lâmpada e soquete) e Alfinete de marcar mapas. Vamos anotar em pedaços de papel as estações do ano em cada hemisfério e fixá-las com fita crepe em três pontos da mesa. Na posição A, ocorre o solstício de Verão no hemisfério Norte (e Inverno no hemisfério Sul); três meses depois, a Terra se moverá para a posição B, que assinala o equinócio de Outono no hemisfério Norte (equinócio de Primavera no hemisfério Sul); após mais três meses, a Terra estará na posição C, que corresponde ao solstício de Inverno no hemisfério Norte (e Verão no hemisfério Sul). Pontos que serão ocupados pela bola de isopor representando a Terra em seu movimento de Translação. Prenda uma seta à base do conjunto que representa a Terra e seu eixo, assinalando a direção da inclinação do eixo da Terra. A luminária ou extensão com lâmpada deverá ficar em um lugar fixo da mesa representando o Sol. Observem a bola de isopor a cada posição que ela ocupar. 14 a) Pelo que observamos no experimento a luz solar alcança de maneira igual todas as partes da Terra? Por que isso acontece? b) A partir do que aprendemos sobre os ciclos da água, do oxigênio, do carbono e do nitrogênio (ciclos biogeoquímicos), a energia solar (luz e calor) é importante para os seres vivos e não vivos do planeta? Por quê? (Destacar para os alunos que a radiação solar que chega a Terra é a fonte de energia necessária para praticamente toda a vida e os movimentos atmosféricos (gases da atmosfera que formam os ventos, a formação das

15 nuvens,...) de nosso planeta. Quando a radiação solar atinge a Terra, uma parte dela é refletida, outra espalhada e o restante absorvida). c) Em sua opinião de todos os componentes dos ciclos que estudamos qual absorve maior quantidade de luz solar? Por quê? (Explicar para os alunos que o vapor de água junto com o oxigênio e o ozônio é responsável por absorver a maior parte da radiação solar que chega a atmosfera. Destacar que em um solo coberto de vegetação as folhas absorvem boa parte da radiação solar, impedindo a incidência direta na superfície, pois as plantas necessitam da luz solar para realizar a fotossíntese, ou seja, produzir o próprio alimento). d) A luz do Sol é uma forma de energia natural ou artificial? Por quê? e) O Sol é a única fonte de energia luminosa natural? (Explicar para os alunos que o Sol é a maior fonte de energia luminosa para o planeta Terra, mas que os raios e relâmpagos que são energia elétrica natural proveniente do choque ou atrito entre nuvens e que também se transformam em energia luminosa, térmica e sonora natural). f) Represente por meio de desenho fontes de energia luminosa artificial e natural. Apresentar imagens de protetores solar para os alunos por meio de transparência ou projetor multimídia, instigando-os a respeito da quantidade de radiação solar refletida e absorvida ou utilizada nos ecossistemas. Problematizar a respeito. 17) Observe as imagens que a professora irá mostrar: 15 a) Você sabe de que produto são as imagens projetadas? b) Por que temos que usar protetor solar? c) Você sabe o que significa o termo radiação solar? (O Sol emite vários tipos de radiação (feixes de luz). Toda radiação emitida pelo Sol é chamada de radiação solar, esta é composta pela radiação infravermelha (IV), pela luz visível e pela radiação ultravioleta (UV) a qual é invisível aos nossos olhos. Apesar de existirem fontes artificiais de luz bem eficientes, o Sol ainda é a maior fonte de luz natural para o nosso mundo. A radiação solar produz efeitos benéficos e efeitos danosos à pele. A sua ação está diretamente relacionada à quantidade de radiação, ou seja, ao tempo de exposição à luz solar. Os efeitos benéficos são principalmente a formação da vitamina D3, que fixa o cálcio nos ossos, combatendo algumas doenças ósseas (raquitismo, osteoporose). Quanto aos efeitos danosos, a pele humana pode sofrer severas agressões quando exposta ao Sol, principalmente pela radiação ultravioleta).

16 d) E os termos raios UVA e UVB presentes nos protetores solares a que se refere? (Anotar as hipóteses levantadas pelos alunos no quadro ou em um cartaz. Explicar para os alunos que ultravioletas A e ultravioleta B são radiações feixes de luz invisíveis que atravessam a camada de ozônio. Cerca de noventa e cinco por cento são de UVA, responsável pelo envelhecimento da pele, e aparece na mesma intensidade o dia todo, mesmo quando está nublado 80% dos raios UVA chegam a superfície da Terra. Já a radiação solar UVB aparece com maior intensidade no verão e causa a vermelhidão, tem ação imediata e é mais intensa entre 11h e 15h. Destacar que existem também os raios UVC que são extremamente danosos a saúde dos seres vivos do planeta, esse tipo de radiação é absorvido pela camada de ozônio sem conseguir atingir a superfície da Terra, por esse entre outros fatores que devemos evitar que a camada de ozônio seja destruída pela poluição). e) De acordo com o experimento feito com a bola de isopor e a extensão com a lâmpada, quando um hemisfério do planeta recebe menos incidência de luz solar quer dizer que também recebe menos radiação UVA? Por quê? f) No terrário que fizemos a radiação solar estava presente? Por quê? g) A quantidade de Sol que incidia sobre o terrário era a mesma o dia todo? Por quê? Apresentar o mapa mostrando a incidência de radiação solar que atinge o Brasil diariamente por Km². Estabelecer comparação entre as regiões com maior e menor incidência de radiação solar. (Anexo). 18) Observem com atenção o mapa do Brasil mostrando a incidência de radiação solar diariamente em cada estado brasileiro. 16 a) Será que a vegetação da região nordeste é a mesma da região sul do Brasil? Por quê? b) Será que os vegetais da região nordeste se desenvolveriam bem na região sul do Brasil? Por quê? c) E a diversidade de animais da região Nordeste é a mesma da região Sul do Brasil? Por quê? (Explicar para os alunos que a incidência de radiação solar (feixes de luz que se transformam em calor) na região nordeste do Brasil é bem maior do que na região Sul e por isso o ecossistema marítimo da região Nordeste apresenta uma maior diversidade de seres vivos e inclusive a formação de recifes que só é possível onde a temperatura da água se mantenha acima de 20º graus durante o ano e a temperatura ambiente acima de 25º graus. No ecossistema marítimo do Nordeste existem espécies de peixes e algas que no ecossistema marítimo da região Sul não tem). d) Será que além da incidência de radiação solar o ciclo da água, do carbono e do nitrogênio também interfere na diversidade de seres vivos presentes em cada região? Por quê? e) Como vimos à radiação solar é muito importante para o planeta Terra (biosfera), mas também pudemos observar que o excesso de radiação solar principalmente os raios UVB e UVC, são extremamente prejudiciais para os seres vivos. Você lembra o nome do gás que serve

17 como barreira impedindo que esses raios solares atinjam diretamente a superfície terrestre? Apresentar para os alunos o vídeo - Mudanças Ambientais Globais Buraco na camada de Ozônio AEB Agência Espacial Brasileira, para que eles possam observar a importância desse gás na atmosfera e quais as causas da destruição desse gás, bem como as conseqüências desta. Problematizar a respeito. 19) Prestem atenção ao documentário que a professora irá apresentar. a) Sobre o que fala o documentário? b) A qual esfera do planeta Terra pertence o gás ozônio? c) O que tem contribuído com a destruição desse gás na atmosfera? d) Vimos anteriormente que a produção do carbono (Ciclo do carbono) é importante para todas as formas de vida do planeta, mas será que se for produzido carbono além do que o planeta necessita continuará sendo bom? Por quê? e) O que acontecerá se a camada de ozônio do planeta Terra desaparecer totalmente? f) O que acontecerá com as plantas, animais e seres humanos? (Explicar para os alunos que países como os Estados Unidos já está sofrendo com a redução das camadas de ozônio e isto está trazendo graves problemas para a vegetação como: parar a germinação de sementes, crescimento lento, membro morrendo, redução da folhagem, dano ao DNA altera a distribuição de nutrientes, mutações, efeitos na fotossíntes, aumenta consideravelmente a mortalidade. Entre os animais, microorganismos e seres humanos a incidência direta dos raios UVA e UVB no planeta poderão alterar o sistema imunológico, causar danos ao DNA, danos a visão e o surgimento de novos tipos de câncer). g) As plantas e as algas podem ajudar no controle da poluição do ar ou no controle da quantidade de gás carbônico? Por quê? h) Que alternativas podemos sugerir para evitar a destruição da camada de ozônio? Propor para os alunos uma produção de texto individual falando a respeito dos pontos positivos e negativos da incidência da radiação solar em nosso planeta. 20) Escreva um texto falando sobre os pontos positivos e negativos da incidência de radiação solar em nosso planeta. Pedir para os alunos que pesquisem textos e imagens dos principais responsáveis pela poluição da atmosfera e consequentemente pela destruição da camada de ozônio. Confeccionar um cartaz com as imagens e textos pesquisados pelos alunos e problematizar a respeito do tema. 17

18 21) Pesquise textos e imagens falando ou mostrando os principais responsáveis pela poluição da atmosfera e destruição da camada de ozônio. Traga na próxima aula para que possamos confeccionar um cartaz e conversar a respeito. Trazer para sala de aula alguns objetos ópticos como: máquina fotográfica, relógio digital, retroprojetor, óculos, mídia (CD e DVD), Data Show, espelhos, microscópio, lupa, luneta, lentes de contato,... Para que os alunos observem cada objeto relacionando-os ao uso social, bem como a importância da presença da energia luminosa (luz) para o funcionamento destes. Problematizar. 22) Observem os objetos que a professora trouxe: a) Você conhece cada um desses objetos? b) Para que cada um serve? c) A luz é importante para o funcionamento destes objetos? Por quê? (Explicar para os alunos que os instrumentos ópticos são equipamentos construídos para auxiliar a visualização do que seria muito difícil ou impossível de enxergar sem eles, por isso a maioria precisam da luz. As peças fundamentais que compõem a maioria dos instrumentos ópticos são os espelhos e lentes. Esses instrumentos estão a cada dia mais presente em nossas vidas como: chaveiros que emitem luz colorida, leitor de CD e DVD, nas portas automáticas a base de sensores, nas portas dos elevadores, na leitora do caixa do supermercado que lê o código de barras e na medicina a luz é usada por meio de instrumentos ópticos para realizar cirurgias, tirar manchas da pele, verrugas, cauterizar veias evitando hemorragias,...). d) Você já ouviu falar em raio laser? Sabe o que é? (Anotar no quadro ou em uma folha de papel Kraft as hipótese dos alunos para futuras pontuações. Explicar para os alunos que o raio laser é formado por partículas de luz concentradas e emitidas em forma de um feixe contínuo. Essa luz é canalizada com a ajuda de espelhos para formar um feixe). e) Vamos ler o Texto Laser até no lazer Revista Mundo Estranho (Anexo). f) A luz utilizada pelos instrumentos ópticos é natural ou artificial? Por quê? g) Que outros instrumentos ópticos você conhece? (Controle remoto, brinquedos, enfeites de fibra óptica, celulares, faróis, pendrive, mouse, lâmpadas, micro-ondas, scanner,...) h) Todos esses instrumentos são naturais ou artificiais? Por quê? i) Você conhece um instrumento óptico natural? Qual? (Os olhos) 18

19 j) Esses instrumentos são importantes para a vida humana? Por quê? k) A fabricação e o descarte dos instrumentos ópticos podem causar danos ao meio ambiente? Por quê? Propor aos alunos a confecção de uma câmara escura mostrando que esse é um instrumento óptico, o qual deu origem à fotografia. Usando uma caixa de sapato, lupa (ou outro tipo de lente de aumento), tesoura, cola, papel vegetal e papel cartaz preto. Pegue a cartolina preta e enrole-a, formando um cilindro de diâmetro igual ao da lente de aumento. Encaixe a lente no cilindro e cole a cartolina para que se mantenha esse formato. Se você estiver usando uma lupa, faça um buraco para que o cabo fique de fora. Certifique-se de que a lente esteja bem firme na cartolina, para ela não cair e quebrar. Recorte, em um dos lados da caixa, um retângulo um pouco menor que o próprio lado e cole o papel vegetal. No lado oposto, faça um recorte circular com o mesmo diâmetro do cilindro. Encaixe o cilindro com a lente na ponta no buraco circular. É importante que o cilindro esteja firme, pois, movendo-o para frente e para trás, você ajustará o foco. A caixa deve ser escura por dentro. Para tanto, você deve cobrir as faces internas da caixa com papel cartaz preto, sem passar por cima dos buracos que você já fez. Agora, aponte a lente para o objeto que você quer ver projetado. A distância do objeto até a câmara dependerá do foco de sua lente e do comprimento do cilindro. Lembre-se de que o objeto deve estar bem iluminado e, de preferência, pela luz do Sol. Nunca aponte a câmara escura direto para o Sol. É perigoso para os seus olhos! 19

20 Você conseguirá visualizar melhor a imagem se o papel vegetal estiver na sombra. Se for o caso, por um pano ou toalha qualquer sobre a pessoa e a parte da caixa com papel vegetal, a fim de deixá-la mais escura, como faziam os fotógrafos mais antigos. 23) Vamos Construir uma câmara escura uma espécie de máquina fotográfica de brinquedo. Para isso usaremos uma caixa de sapato, lupa (ou outro tipo de lente de aumento), tesoura, cola, papel vegetal e papel cartaz preto. Pedir para os alunos pesquisarem em livros e revistas imagens de instrumentos ópticos presentes em nosso dia a dia. Confeccionar um cartaz a partir das imagens recortadas. 24) Pesquise em livros e revistas imagens de instrumentos ópticos presentes em nosso dia a dia. Em seguida iremos confeccionar um cartaz com as imagens recortadas. Solicitar aos alunos que produzam um texto individual falando sobre a importância dos instrumentos ópticos em nosso dia a dia. 25) Escreva um texto falando sobre a importância dos instrumentos ópticos em nosso dia a dia. OBS: Este Plano de Trabalho Docente é apenas uma sugestão podendo ser alterado e complementado de acordo com a criatividade do professor e a necessidade da turma. 20

21 ANEXOS: DISTRIBUIÇÃO DA RADIAÇÃO As refletividades de algumas superfícies para o intervalo de comprimentos de onda da radiação solar: Superfícies terrestres % de refletividade da radiação solar Solo descoberto Areia, deserto 25-4 Grama Floresta Neve (limpa, seca) Neve (molhada e/ou suja) Superfície do mar (sol > 25 acima do horizonte) <10 Superfície do mar (pequena altura do Sol) Nuvens espessas Nuvens finas

22 LASER ATÉ NO LAZER Aplicações da tecnologia estão na sala de aula e em aviões militares LASER POINTER - Os sinalizadores usados por palestrantes foram parar no futebol. Os raios apontados pela torcida podem cegar os jogadores IMPRESSÃO - O laser marca o conteúdo a ser impresso em um tambor sensível à luz. As áreas marcadas atraem um pó colorido (toner), absorvido pelo papel ao passar pelo tambor DEPILAÇÃO A LASER - Os fótons queimam o pelo até a raiz. Mas dizer que essa depilação é definitiva não passa de mito LEITOR DE CÓDIGO DE BARRAS - O laser incide nas regiões claras e escuras e retorna a informação para o sensor. Os dados viram sinais elétricos e são processados por um computador LEITOR DE CDS E DVDS - A luz do laser incide nos relevos microscópicos dos discos, em que os dados estão gravados CORTE E SOLDA DE METAIS - Lasers com altíssima temperatura são usados na indústria metalúrgica. O feixe de luz é acompanhado por ar comprimido para completar o corte REMOÇÃO DE TATUAGEM - Feixes de luz específicos para cada cor de pigmento penetram na pele e só atuam onde está pintado a pele sem tinta fica sem dano. O procedimento dura várias sessões CIRURGIA OCULAR - Cortar a retina com luz, em vez de bisturi, diminui o risco de infecção. O calor também evita a hemorragia, pois cauteriza os vasos seccionados HOLOGRAFIA - É um feixe de luz concentrada que desenha aquelas imagens 3D coloridas, em fundo prata, impressas em cartões de crédito e figurinhas SISTEMAS ANTIMÍSSEIS - Os EUA estão testando um avião que abate foguetes. Antes de chegar ao alvo, o míssil é superaquecido e detonado por um laser que o segue durante cinco segundos. 22

23 Revista Mundo Estranho 23