PLANIFICAÇA O ABRP. Programa de Intervenção. O estranho caso das dobras rochosas. Cenário

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1 Programa de Intervenção Cenário O estranho caso das dobras rochosas Docente: Clara Vasconcelos Discente: Joana Faria Trabalho Orientado por: Joana Torres (aluna de Doutoramento da FCUP) PLANIFICAÇA O ABRP Mestrado em Ensino da Biologia e da Geologia no 3ºCiclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário Didática da Geologia II junho 2015

2 Índice Contextualização Curricular... 2 Tempo previsto... 2 Pré-requisitos... 2 Objetivos... 2 Conceitos a mobilizar... 3 Caso... 3 Ficha de monitorização... 4 Questões problema... 5 Produto final... 5 Fontes de dados... 5 Articulações disciplinares... 6 Ciclo de apresentação... 6 Outra atividade possível... 7 Aplicação... 7 Atividade O estranho caso das dobras rochosas... 8 Referências bibliográficas

3 Contextualização Curricular Ano de escolaridade: 11º ano Tema IV: Geologia, problemas e materiais do quotidiano Tempo previsto 90 minutos 2.3 Deformação frágil e dúctil. Falhas e dobras. Pré-requisitos A temática 5. Aplicar conceitos relativos à deformação das rochas integra as metas curriculares do 3º ciclo do Ensino Básico, no 7º ano de escolaridade, Domínio Terra em transformação, subdomínio Estrutura e dinâmica interna da Terra. Como descritores, surgem: 5.1.Distinguir comportamento frágil de comportamento dúctil, em materiais diversos, com base numa atividade prática laboratorial Explicar a formação de dobras e de falhas, com base numa atividade prática laboratorial Relacionar a movimentação observada numa falha com o tipo de forças aplicadas que lhe deram origem Identificar, em esquema e imagem, as deformações observadas nas rochas existentes nas paisagens Relacionar a deformação das rochas com a formação de cadeias montanhosas. Objetivos Objetivos gerais Perceber a importância dos modelos históricos e científicos na construção do conhecimento geológico; Compreender que a ciência é subjetiva, tem base empírica, requer imaginação e criatividade (natureza da ciência); Desenvolver capacidade de questionamento a partir de um cenário problemático; Mobilizar saberes prévios para a compreensão de novas situações problemáticas; Desenvolver atitudes e valores inerentes ao trabalho individual e colaborativo; 2

4 Planear e realizar pequenas investigações teoricamente enquadradas; Desenvolver competências investigativas; Ver na investigação científica uma via de resolução de problemas do quotidiano; Utilizar estratégias argumentativas de forma clara e fundamentada. Objetivos específicos Conhecer diferentes tipos de dobras; Distinguir regime dúctil de regime frágil; Reconhecer diferenças entre dobras e falhas; Relacionar a formação destas estruturas com a formação de cadeias montanhosas; Compreender que diferentes campos de forças resultarão em diferentes estruturas tectónicas; Conhecer forças compressivas, distensivas e de cisalhamento; Explicar a importância dos modelos no estudo da Geologia; Conceitos a mobilizar Dobras; falhas; regime dúctil; regime frágil; forças compressivas; forças distensivas; forças de cisalhamento; falhas inversas; falhas normais; sinclinal; sinforma; anticlinal; antiforma; modelo histórico; modelo geológico; Caso O cenário problemático referente à presente atividade O estranho caso das dobras rochosas é apresentado sob a forma de vídeo de animação com a duração de aproximadamente 3 minutos. A sua exibição exige o recurso a colunas de som e este encontra-se disponível aqui. 3

5 Ficha de monitorização Ficha Inicial Atividade de Monitorização Nome: nº Turma Lista de Factos Questões-problema Planificar investigação Proposta de solução 4

6 Questões-problema Como se formam as dobras? Que forças estão envolvidas na formação das dobras? Que tipos de dobras existem? Porque é que as falhas surgem associadas às dobras? Que condições priveligiam a formação de dobras e/ou de falhas? O que são modelos históricos? O que são modelos geológicos? Qual a utilidade dos modelos em Geologia? Qual a utilidade dos modelos em sala de aula? Produto final Os alunos deverão, em grupos de 4 elementos, resolver a atividade de monitorização e, posteriormente, apresentar e discutir as soluções propostas. Seguidamente, deverão realizar a atividade O estranho caso das dobras rochosas. Nesta atividade recorre-se ao questionamento dos alunos relativamente à natureza da ciência e dos modelos geológicos e são ainda utilizados dois modelos (um físico e um digital) que relaciona as forças envolvidas nos processos tectónicos e as estruturas que estas originam. Fontes de dados Manual escolar adotado Endereços eletrónicos (consultados em junho de 2015) - Dobras e a sua formação: Dobras e falhas: 5

7 - Regime frágil e dúctil: - Modelos Históricos e Modelos Geológicos Articulações disciplinares Intradisciplinares O programa do 7º ano de escolaridade aborda esta temática e, por isso, os alunos poderão rever, relembrar e aplicar conhecimentos adquiridos ao longo do 7º ano de escolaridade no sentido de compararem as conceções adquiridas no 3º ciclo e aquelas com que se confrontam no Ensino Secundário, numa perspetiva de confronto epistemológico. Interdisciplinares Inglês: Alguns dos endereços eletrónicos sugeridos encontram-se redigidos em língua inglesa logo a exploração dos mesmos nesta disciplina constitui uma possibilidade. Fisico-química: A ação das forças envolvidas nos processos de deformação está diretamente relacionada com o estudo das forças e da sua aplicação no âmbito da disciplina de Fisico-química. Ciclo de apresentação 1. Contextualização problemática com a exploração didática do cenário. 2. Preenchimento da ficha de monitorização da Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas (ABRP). 3. Síntese das questões-problema com os elementos dos respetivos grupos. 4. Análise de imagens e de documentação disponível no manual escolar e em endereços eletrónicos. 5. Conclusão da ficha de monitorização. 6. Apresentação do produto final e síntese das propostas de solução. 7. Aplicação dos saberes desenvolvidos. 6

8 Outra atividade possível Utilizando a caixa de areia (figura 1) da atividade O estranho caso das dobras rochosas, verificar que estruturas se formam sob a ação de forças distensivas. Para tal, deverão colocar a placa de madeira no meio da caixa de vidro/acrílico (em posição vertical) e proceder ao enchimento da caixa com as camadas alternadas de areia e farinha (em apenas um dos lados da placa). Depois, lentamente, afastar a placa de madeira e observar as estruturas formadas. Aplicação Como foi possível observar, diferentes modelos poderão ser utilizados para o estudo de um mesmo fenómeno ou processo. Assim, pretende-se que cada grupo de alunos investigue um outro modelo que possa ser utilizado no estudo da formação de dobras e falhas, elaborando um pequeno vídeo (não ultrapassar os 5 min.) onde expliquem como surge o modelo escolhido, as suas potencialidades e as suas limitações. 7

9 Atividade O estranho caso das dobras rochosas Nome nº Turma 1. Com base no vídeo apresentado responde às seguintes questões O que levou James Hall a construir o modelo de formação de dobras? 1.2. A partir do dispositivo criado por Hall, outros dispositivos foram desenvolvidos mas os materiais utilizados divergiam de investigador para investigador. Que fatores influenciarão a escolha dos materiais a utilizar? 1.3. Os modelos vão se alterando à imagem do investigador que os desenvolve Serão a imaginação e a criatividade fatores que condicionam a construção dos modelos? Serão a imaginação e a criatividade fatores essenciais ao desenvolvimento da própria ciência? Justifica Explica qual a importância da utilização dos modelos em ciência, nomeadamente, em Geologia. 8

10 2. Atenta, agora, no material que te foi disponibilizado e procede à montagem do modelo tal como ilustra a figura 1. Figura 1. Esquema de montagem do modelo "caixa de areia" (sandbox model) Instruções de montagem: a) Numa caixa de acrílico ou de vido, coloca uma placa na posição vertical, tal como mostra a figura 1. b) Dispõe camadas finas e alternadas de areia e farinha Com muito cuidado, começa a deslocar a placa na direção da extremidade oposta da caixa, começando a comprimir as camadas. O que observas? 2.2. Continua o processo de compressão das camadas até o máximo encurtamento do material (sem que este transborde a caixa) As camadas continuam horizontais ou apresentam-se dobradas? 2.3. Desenha um esquema representativo do que observas na caixa. Desenha também a direção das forças que atuaram no processo Que concluis sobre o processo de formação de dobras? 2.4. Atenta, agora, no resultado final que se assemelhará à figura 2. Repara que algumas camadas de material deslizaram sobre outras (que parmaneceram quase horizontais). 9 Figura 2. Estruturas formadas por compressão em caixa de areia.

11 Que outra estrutura se formou para além das dobras? 3. Consulta agora a simulação online disponível aqui Clica no botão Overview e explora as diferentes simulações Completa a tabela abaixo com os termos: falha normal, falha inversa, falha de desligamento, antiforma e sinforma, dobra de cisalhamento, estiramento crustal. Tipo de força Regime Estruturas formadas Forças Compressivas Regime dúctil Regime frágil Forças Distensivas Regime dúctil Regime frágil Forças de Cisalhamento Regime dúctil Regime frágil 3.2. Que condições priveligiam a formação de dobras? E a formação de falhas? 3.3. Clica agora no botão Model. O que podes concluir sobre a formação de cadeias montanhosas e o aparecimentos de estruturas como dobras e falhas? 10

12 Referências bibliográficas The Earth Science Education Unit. (2012). ACTIVITY 8: Deformation - make your own folds and faults. The Dynamic Rock Cycle. Vasconcelos & Almeida (2012). Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas no Ensino das Ciências. Propostas de trabalho para Ciências Naturais, Biologia e Geologia. Porto Editora. 11