Padrões de Desempenho Estudantil

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1 Padrões de Desempenho Estudantil Abaixo do Básico Básico Proficiente Avançado Os Padrões de Desempenho são categorias definidas a partir de cortes numéricos que agrupam os níveis da Escala de Proficiência, com base nas metas educacionais estabelecidas pelo PAEBES. Esses cortes dão origem a quatro Padrões de Desempenho, os quais apresentam o perfil de desempenho dos estudantes: Abaixo do Básico Básico Proficiente Avançado Desta forma, estudantes que se encontram em um Padrão de Desempenho abaixo do esperado para sua etapa de escolaridade precisam ser foco de ações pedagógicas mais especializadas, de modo a garantir o desenvolvimento das habilidades necessárias ao sucesso escolar, evitando, assim, a repetência e a evasão. Por outro lado, estar no Padrão mais elevado indica o caminho para o êxito e a qualidade da aprendizagem dos estudantes. Contudo, é preciso salientar que mesmo os estudantes posicionados no Padrão mais elevado precisam de atenção, pois é necessário estimulá-los para que progridam cada vez mais. Além disso, as competências e habilidades agrupadas nos Padrões não esgotam tudo aquilo que os estudantes desenvolveram e são capazes de fazer, uma vez que as habilidades avaliadas são aquelas consideradas essenciais em cada etapa de escolarização e possíveis de serem avaliadas em um teste de múltipla escolha. Cabe aos docentes, através de instrumentos de observação e registros utilizados em sua prática cotidiana, identificarem outras características apresentadas por seus estudantes e que não são contempladas nos Padrões. Isso porque, a despeito dos traços comuns a estudantes que se encontram em um mesmo intervalo de proficiência, existem diferenças individuais que precisam ser consideradas para a reorientação da prática pedagógica. São apresentados, a seguir, exemplos de itens* característicos de cada Padrão. *O percentual de respostas em branco e nulas não foi contemplado na análise.

2 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 Abaixo do Básico Biologia até 250 pontos Os estudantes que se encontram nesse Padrão de Desempenho apresentaram habilidades bastante elementares e de baixa complexidade, aquém das esperadas para o final do ensino médio. Eles conseguem, por exemplo, identificar organismos produtores e decompositores em um esquema de cadeia alimentar; reconhecer algumas causas e consequências da interferência antrópica no ambiente; reconhecer a relação ecológica de competição por meio de uma imagem e identificar o oxigênio como produto da fotossíntese. Em relação às competências relacionadas ao ser humano e saúde, eles identificam o modo de prevenção da dengue, reconhecem o principal sintoma do mal de Alzheimer e identificam o útero por meio da descrição de suas características e funções. Esses estudantes também são capazes de reconhecer a proximidade evolutiva entre o homem e o chimpanzé; a função do DNA no comando da célula; o conceito de cromossomo e a função do núcleo celular.

3 (B030009C2) Leia o texto abaixo. À caça de evidências A genética é a área da ciência forense que mais tem avançado. Basta uma pequena amostra de sangue, saliva, pele ou sêmen para identificar uma vítima ou um suspeito. Os exames de DNA estão tão sofisticados que hoje podemos fazer testes com amostras cada vez menores e mais antigas. Publicado na Revista Ciência Hoje, maio de O DNA, material tão importante para a ciência forense, tem a função de A) comandar a célula. B) digerir as substâncias. C) neutralizar as toxinas. D) produzir a energia. E) sintetizar as proteínas. Esse item avalia a habilidade de reconhecer a importância de compostos bioquímicos. O estudante deveria apontar a função associada ao ácido nucleico DNA. O estudo dos componentes bioquímicos da célula constitui pré-requisito para a compreensão de processos biológicos essenciais como a produção de energia, o metabolismo, a síntese proteica, entre outros. Os estudantes que optaram pela alternativa A, o gabarito, reconheceram a função de comando celular exercida pelo DNA, demonstrando, dessa forma, terem desenvolvido a habilidade aferida. 63,1% de acerto 63A B C D E 63,1% 8,6% 7% 4,5% 16% Os estudantes que escolheram as alternativas B ou C atribuíram, erroneamente, funções das enzimas ao DNA, mostrando que ainda não apresentam a habilidade requerida. Os estudantes que marcaram a alternativa D apontaram, de forma incorreta, a função primária dos carboidratos como função do DNA. Os estudantes que marcaram a alternativa E, possivelmente, remeteram-se ao processo de síntese proteica, desconsiderando, no entanto, que apesar de ele se dar a partir do DNA, não é realizado por essa molécula e, sim, pelos organoides ribossomos.

4 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 (B120307E4) Observe a cadeia alimentar abaixo. Disponível em: < Acesso em: 22 maio 2013.*Adaptado para fins didáticos. O aguapé, nessa cadeia, é classificado como A) carnívoro. B) consumidor. C) decompositor. D) onívoro. E) produtor. Esse item avalia a habilidade de reconhecer os níveis tróficos de uma cadeia alimentar. O estudante deveria analisar o esquema representativo de uma cadeia alimentar aquática e concluir que o aguapé é o organismo autótrofo e, portanto, o produtor. O desenvolvimento dessa habilidade permite a compreensão dos fluxos de energia e matéria no ambiente, bem como das relações de dependência entre os seres vivos, promovendo a conscientização sobre a necessidade de manutenção da biodiversidade e do equilíbrio das teias e cadeias alimentares. 64,6% de acerto 64A B C D E 4,9% 11,3% 12,5% 6% 64,6% Os estudantes que escolheram as alternativas A e B, possivelmente, ainda não reconhecem o significado do sentido das setas em um esquema de cadeia alimentar, supondo, erroneamente, que o aguapé consome o caramujo. Os estudantes que marcaram a alternativa C, provavelmente, confundiram os papéis dos vegetais na ciclagem da matéria com o dos organismos decompositores. Os estudantes que escolheram a alternativa D, possivelmente, não compreendem o conceito de onivoria. Os estudantes que optaram pela alternativa E, o gabarito, reconheceram o nível trófico ocupado pelos vegetais em uma cadeia alimentar, demonstrando, assim, terem desenvolvido a habilidade requerida pelo item.

5 (B120322E4) O núcleo é uma estrutura celular presente nos organismos eucariontes. Essa estrutura é importante, pois A) armazena o código genético. B) faz a digestão celular. C) forma os aminoácidos. D) realiza a fotossíntese. E) realiza a respiração. Esse item avalia a habilidade de reconhecer a importância do núcleo da célula. Para encontrar o gabarito, a alternativa A, o estudante deveria identificar essa estrutura celular como a responsável por delimitar o material genético. O estudo da célula, suas estruturas e fisiologia é importante para compreendê-la como a unidade 64,8% de acerto fundamental da vida. 64A B C D E 64,8% 9,9% 10% 9,1% 5,3% (B120333E4) O solo é utilizado pelo ser humano para diversas finalidades como plantações e pecuária. Porém, apesar de sua importância, a utilização do solo tem ocorrido, muitas vezes, de forma inadequada, gerando a sua degradação. Uma das ações do homem que contribui para degradar esse recurso é a A) aragem da terra. B) combustão de petróleo. C) emissão de CFC. D) extinção de animais. E) queima da vegetação. Esse item avalia a habilidade de reconhecer ações antropológicas que 59,3% de acerto contribuem para o desequilíbrio ambiental. Para encontrar o gabarito, a alternativa E, o avaliando deveria identificar a queima da vegetação como uma ação humana diretamente relacionada à degradação do solo. A importância do desenvolvimento dessa habilidade está relacionada à promoção da reflexão sobre o consumismo desenfreado, o desperdício de recursos naturais e o desrespeito à biodiversidade, entre outras atitudes que impactam negativamente o 59A B C D E ambiente e, por consequência, a qualidade de vida. 21,2% 6,7% 8,7% 3,3% 59,3%

6 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 Básico Biologia de 250 a 325 pontos Os estudantes que apresentam esse Padrão de Desempenho demonstram ter iniciado o processo de sistematização de habilidades consideradas essenciais para o período de escolarização em que se encontram. Além das habilidades relacionadas no padrão anterior, esses estudantes reconhecem as relações ecológicas de cooperação e canibalismo e a importância das bactérias na decomposição e ciclagem da matéria; das flores na polinização e dos fungos na produção de bebidas fermentadas. Também reconhecem as teorias evolutivas de Darwin e Lamarck e os conceitos de fossilização e homologia. Reconhecem, ainda, sintomas, formas de prevenção e transmissão de algumas doenças, bem como os seus agentes causadores; compreendem funções de determinadas estruturas, órgãos e sistemas do corpo humano. São capazes de interpretar cladogramas e pirâmides ecológicas; associar desastres ecológicos à ocupação irregular do solo; reconhecer adaptações das aves que lhe conferem a capacidade de voo; reconhecer o processo de reprodução assexuada e sua desvantagem e reconhecer um impacto positivo da produção do algodão transgênico.

7 (B120128EX) Tosse persistente, perda de peso, febre, fadiga e, nos casos mais avançados, expectoração com sangue são os sintomas de uma doença causada pelo Bacilo de Koch, que compromete os pulmões. Essa doença é denominada A) coqueluche. B) gripe. C) meningite. D) pneumonia. E) tuberculose. Esse item avalia a habilidade de identificar características de doenças infecciosas. O avaliando deveria reconhecer, por meio de texto descritivo, os sintomas associados à doença tuberculose. Reconhecer formas de transmissão, a profilaxia, os principais sintomas e o tratamento das principais doenças que afetam a população humana é de suma importância para a promoção do cuidado tanto com a saúde individual, como com a coletiva. 48,5% de acerto Os estudantes que escolheram a alternativa A, possivelmente, associaram o termo Koch, componente do nome da bactéria causadora da tuberculose, à palavra coqueluche, desconhecendo, portanto, os agentes transmissores de ambas as doenças. 48A B C D E 15,6% 3,8% 4,2% 26,8% 48,5% Os estudantes que optaram pela alternativa B, provavelmente, reconheceram sintomas comuns ao quadro gripal, como tosse, perda de peso, febre e fadiga. No entanto, eles desconsideraram que a expectoração com sangue é um sintoma provocado pela tuberculose, assim como não levaram em conta que o Bacilo de Koch é o seu causador, enquanto a gripe é ocasionada por vírus. Os estudantes que marcaram a alternativa C demonstraram desconhecer características tanto da meningite, como da tuberculose, associando, erroneamente, sintomas dessa última doença à primeira. Os estudantes que selecionaram a alternativa D, possivelmente, reconheceram sintomas comuns à pneumonia, desconsiderando, no entanto, que essa doença é causada pela bactéria Streptococcus pneumoniae ou determinados tipos virais e não, pelo Bacilo de Koch, que é responsável pela tuberculose. Os estudantes que optaram pela alternativa E, o gabarito, reconheceram, de forma adequada, características pertencentes à doença tuberculose, demonstrando terem desenvolvido a habilidade avaliada.

8 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 (B120025EX) A imagem abaixo representa o processo da fotossíntese. Disponível em: < Acesso em: 27 fev *Adaptado para fins didático Nesse processo, a seta de número 3 indica a absorção de A) açúcares. B) gás carbônico. C) gás oxigênio. D) luminosidade. E) sais minerais. Esse item avalia a habilidade de reconhecer reagentes, produtos e etapas da fotossíntese. O avaliando deveria analisar o esquema representativo desse processo e compreender que a seta 3, apontada para as folhas, indica a absorção de gás carbônico. Reconhecer o processo fotossintético possibilita a compreensão da importância ecológica dos vegetais na disponibilização de oxigênio e energia utilizável para as demais formas de vida. Os estudantes que optaram pela alternativa A relacionam fotossíntese a açúcares, no entanto, ainda não compreenderam que a glicose não é absorvida pelas folhas, mas produzida em células nelas encontradas. Os estudantes que marcaram a alternativa B, o gabarito, reconheceram o gás carbônico como reagente da fotossíntese e que esse gás é absorvido pelas folhas da planta, demonstrando terem desenvolvido a habilidade requerida. Os estudantes que escolheram a alternativa C, possivelmente, compreendem que a planta também utiliza oxigênio como reagente. No entanto, desconsideraram que o oxigênio é reagente no processo de respiração celular e não de fotossíntese. Os estudantes que selecionaram a alternativa D não souberam interpretar o esquema fornecido no suporte do item, o qual indica pela seta 2 a obtenção de luminosidade. Os estudantes que escolheram a alternativa E, provavelmente, reconheceram que as plantas absorvem sais minerais. No entanto, desconheceram que essa absorção se dá pelas raízes e não pelas folhas. 52,3% de acerto 52A B C D E 2,7% 52,3% 33,6% 6,1% 4,6%

9 Proficiente Biologia de 325 a 375 pontos Os estudantes nesse Padrão de Desempenho correspondem às expectativas em relação ao desenvolvimento de competências científicas no ensino médio. Além das descritas nos padrões anteriores, eles apresentam habilidades de maior complexidade como: diferenciar as teorias de Darwin e Lamarck; compreender o processo de seleção natural; utilizar as leis de Mendel para resolver problemas; associar algumas estruturas celulares às suas funções; reconhecer representantes dos reinos Monera e Plantae por meio de suas características; reconhecer processos reprodutivos de partenogênese e metagênese; reconhecer o conceito de fenótipo; reconhecer a glândula hipófise como responsável pela produção do hormônio do crescimento.

10 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 (B120118EX) A imagem abaixo representa o sistema digestório humano. Disponível em: < Acesso em: 17 de fev Nesse sistema, qual é o órgão responsável pela absorção dos nutrientes? A) A boca. B) O esôfago. C) O fígado. D) O intestino. E) O pâncreas. Esse item avalia a habilidade de associar órgãos do corpo humano à sua função. Para encontrar o gabarito, a alternativa D, o avaliando deveria reconhecer o intestino como o órgão do sistema digestório responsável pela absorção dos nutrientes. Conhecer os sistemas do corpo humano, seus órgãos e suas funções é essencial para entender a sua importância e, assim, adquirir consciência sobre os cuidados 39,2% de acerto com a saúde. 39A B C D E 15,9% 10,6% 15,6% 39,2% 17,9%

11 (B120026EX) Os organismos pertencentes ao Reino Monera são procariontes, unicelulares, de vida livre ou parasitas, autótrofos ou heterótrofos que possuem, envolvendo seu citoplasma, uma membrana lipoproteica revestida por parede rica em polissacarídeos. Os representantes desse reino são A) as algas. B) as bactérias. C) os fungos. D) os protozoários. E) os vírus. Esse item avalia a habilidade de classificar organismos no sistema de cinco reinos, a partir de suas características morfofisiológicas. Foi exigido do avaliando reconhecer, por meio de texto descritivo, a organização celular, o modo de vida e nutrição típicos dos organismos representantes do reino Monera, as bactérias. Essa habilidade é prérequisito para o entendimento do processo de evolução dos grupos de seres vivos. 36,8% de acerto Os estudantes que escolheram a alternativa A classificaram as algas como moneras, possivelmente, por associarem a uniceluraridade e a autotrofia a esses organismos. Eles deixaram de levar em conta, porém, as demais características apresentadas no enunciado do item que são relacionadas às bactérias e não às algas, representantes, na verdade, do Reino Plantae. 36A B C D E 19,2% 36,8% 15,8% 18,4% 8,6% Os estudantes que marcaram a alternativa B, o gabarito, reconheceram características pertencentes às bactérias. Os estudantes que selecionaram a alternativa C reconheceram, de forma incorreta, os fungos como representantes do Reino Monera, possivelmente, por terem relacionado a heterotrofia a esses organismos e desconsiderado as demais características associadas às bactérias. Os estudantes que optaram pela alternativa D, provavelmente, pautaram-se nas características de uniceluraridade e heterotrofia, além das relacionadas ao modo de vida, para classificar os protozoários no reino Monera, não levando em conta, no entanto, os seus caracteres relacionados à organização celular e ao modo de nutrição que os definem como pertencentes ao reino Protista. Os estudantes que escolheram a alternativa E podem ter associado os vírus ao parasitismo, deixando de considerar as características descritas no texto que são relacionadas a seres vivos.

12 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 Avançado Biologia acima de 375 pontos Os estudantes que apresentam esse Padrão de Desempenho realizam tarefas com maior exigência cognitiva, atingindo um nível de desenvolvimento considerado avançado para a etapa de escolarização em que se encontram. Além das habilidades descritas nos padrões anteriores, eles são capazes de caracterizar diferentes seres vivos, classificá-los no sistema de cinco reinos, bem como compará-los; compreender aspectos fisiológicos das plantas; caracterizar a estrutura viral; reconhecer as fases da divisão meiótica; comparar os tipos de reprodução sexuada e assexuada em relação às vantagens e desvantagens; resolver problemas relacionados à herança ligada ao sexo a partir da análise de heredograma; reconhecer etapas do processo de síntese proteica; compreender aa técnicas do DNA recombinante e clonagem; associar diferentes organelas citoplasmáticas e estruturas celulares às suas funções; diferenciar as hipóteses autotrófica e heterotrófica para a explicação do surgimento da vida; comparar os gêneros Australopithecus e Homo, reconhecendo o processo evolutivo que ocorreu do primeiro para o segundo. Esses estudantes apresentam, ainda, as habilidades de compreender o ciclo do dióxido de carbono; reconhecer a causa da destruição da camada de ozônio; reconhecer a associação existente entre bactérias fixadoras de nitrogênio e raízes de plantas leguminosas; reconhecer o fluxo de energia em uma cadeia alimentar; reconhecer evidências evolutivas e relacionar a ocorrência da eritroblastose fetal ao genótipo dos pais e descendentes.

13 (B120366E4) A soja transgênica produzida no Brasil apresenta um gene que a torna resistente ao herbicida glifosato. Um impacto que essa tecnologia pode gerar é A) a diminuição da qualidade nutritiva da soja. B) a extinção de ervas daninhas super resistentes. C) o aumento da diversidade de plantas no Brasil. D) o controle da contaminação genética. E) o descontrole na utilização do glifosato. Esse item avalia a habilidade de reconhecer impactos da biotecnologia. Para encontrar o gabarito, a alternativa E, o avaliando deveria reconhecer que a produção da soja transgênica resistente ao glifosato pode gerar um impacto negativo como o uso descontrolado desse herbicida. Conhecer os avanços da biotecnologia, suas funções e significados na sociedade propicia ao estudante compreender como o ser humano explora e manipula recursos biológicos a fim de suprir as suas necessidades, além de capacitá-lo para a participação em debates contemporâneos sobre as implicações éticas desse tipo de tecnologia. 17,8% de acerto 17A B C D E 34,9% 10,1% 16,1% 20,5% 17,8% Os estudantes que escolheram as alternativas A, B ou D provavelmente interpretaram, de forma equivocada, a imagem fornecida no suporte do item, associando-a à reprodução sexuada, que promove o encontro de gametas e, consequentemente, aumenta a variabilidade genética e contribui para o processo de evolução. Os estudantes que escolheram a alternativa C, o gabarito, compreenderam que a reprodução assexuada, por ser menos complexa e não envolver mais do que um indivíduo, o que acarretaria em mecanismos de procura de parceiro e corte, ocorre de forma mais rápida do que a reprodução sexuada. Os estudantes que marcaram a alternativa E, possivelmente, confundiram os processos de divisão celular, reconhecendo, erroneamente, a divisão mitótica como meiótica, que não ocorre na reprodução assexuada.

14 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 (B120355E4) Uma ave migratória usa suas asas intensamente, pois precisa voar longas distâncias. As asas dessas aves tendem, portanto, a crescer e se tornarem mais fortes. Além disso, a característica de possuir asas fortes e grandes, adquirida ao longo da vida, é passada aos descendentes dessas aves. Essa forma de explicar a evolução pertence ao conjunto de ideias de A) Darwin. B) Haldane. C) Lamarck. D) Miller. E) Redi. Esse item avalia a habilidade de reconhecer as teorias evolucionistas. Para encontrar o gabarito, a alternativa C, o avaliando deveria identificar pressupostos de Lamarck em um texto que trata da lei do uso e desuso e transmissão de caracteres adquiridos. 41,5% de acerto Conhecer outros pensamentos, que não somente os fixistas, sobre a mutabilidade das espécies, amplia a visão de mundo dos estudantes que serão capacitados a questionar e debater temas polêmicos que versam sobre sua própria origem e evolução. Além disso, ao perceber que foram diversas as hipóteses sobre a origem e evolução da vida e que muitas foram refutadas, como a de Lamarck, enquanto outras sofreram reformulações, como a de Darwin, o estudante adquire uma visão desmistificada da Ciência enquanto verdade absoluta, podendo formular e defender suas próprias ideias. 41A B C D E 40,4% 4,9% 41,5% 8,7% 3,6%

15 (B030027C2) Leia o texto abaixo. Causas e consequências da maré vermelha O aumento nos níveis de nutrientes dissolvidos na água do mar, aliado as condições ideais de temperatura, salinidade e luminosidade, permite que os dinofl agelados elevem sua velocidade de reprodução, levando a uma explosão populacional dessas algas unicelulares. Essas condições, juntamente com a ação de correntes e ventos, promovem a formação de grandes aglomerados de microalgas, gerando as manchas coloridas que podem ser observadas no mar durante o fenômeno da maré vermelha. Os dinofl agelados podem produzir algumas toxinas que estão entre os mais poderosos venenos conhecidos. O envenenamento pode ocorrer de forma direta, matando peixes e outros organismos marinhos. Disponível em: < Acesso em: 8 maio Fragmento. A relação ecológica descrita nesse texto é denominada A) amensalismo. B) competição. C) mutualismo. D) predatismo. E) parasitismo. Esse item avalia a habilidade de reconhecer relações ecológicas entre os seres vivos. Por meio de um texto descritivo, o estudante deveria identificar a relação de amensalismo existente entre dinoflagelados, peixes e outros organismos marinhos. A importância do desenvolvimento dessa habilidade está relacionada à compreensão das relações de dependência entre seres vivos e deles com o meio em que vivem, o que evidencia a necessidade de se preservar a biodiversidade para a manutenção do equilíbrio ambiental. Os estudantes que optaram pela alternativa A, o gabarito, reconheceram a relação desarmônica estabelecida entre os dinoflagelados e certos organismos marinhos, onde os primeiros liberam substâncias que prejudicam o desenvolvimento dos últimos. Os estudantes que marcaram a alternativa B, possivelmente, supuseram que os dinoflagelados competem por recursos naturais com outros habitantes marinhos e, nesse sentido, liberam toxinas para angariar vantagens nessa competição. Os estudantes que escolheram a alternativa C, provavelmente, confundiram o conceito de mutualismo, que descreve uma relação ecológica benéfica entre organismos. Os estudantes que optaram pela alternativa D, possivelmente, reconhecem que o predatismo é uma relação onde um dos organismos envolvidos é morto. No entanto, eles não se atentaram para o fato que nessa relação ecológica um organismo morre para servir de alimento ao outro, o que não ocorre no caso dos dinoflagelados. Os estudantes que escolheram a alternativa E, provavelmente, reconhecem que o parasitismo é prejudicial para uma das espécies envolvidas nessa relação ecológica. No entanto, eles desconsideraram que o organismo parasita se aproveita de substâncias produzidas no corpo do hospedeiro, o que não ocorre na relação descrita no suporte do item. 26,8% de acerto 26A B C D E 26,8% 10,6% 27,4% 15% 19,6%

16 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 (B120338E4) A imagem abaixo mostra as etapas do desenvolvimento embrionário. Disponível em: < Acesso em: 22 maio A etapa indicada pela letra C é chamada de A) Blástula. B) Gástrula. C) Mórula. D) Nêurula. E) Zigoto. Esse item avalia a habilidade de reconhecer as fases da embriogênese, por meio de um esquema representativo desse processo. Para encontrar o gabarito, a alternativa A, o avaliando deveria analisar cada uma dessas fases, identificando a de blástula, através da presença de blastocele. Uma das importâncias do desenvolvimento dessa habilidade está relacionada à compreensão da formação e função das células-tronco, assunto frequentemente debatido nos meios de comunicação devido à sua aplicabilidade na medicina e implicações éticas. 19,3% de acerto 19A B C D E 19,3% 18,6% 23,6% 11% 26,6% O desenvolvimento dessa habilidade possibilita ao estudante a compreensão dos princípios que regem a transmissão dos caracteres em situações que são facilmente evidenciadas no cotidiano, como herança de grupos sanguíneos, daltonismo, albinismo, entre outras.

17 Abaixo do Básico Física até 250 pontos Os estudantes cuja média de proficiência os posiciona nesse Padrão de Desempenho apresentam habilidades relacionadas com temáticas mais concretas sobre fenômenos físicos. Esses estudantes representam circuitos reais e simples, envolvendo resistores, fontes e condutores, utilizando símbolos convencionais de representação dos mesmos. Também reconhecem o dínamo como um artefato gerador de energia elétrica a partir da conversão do trabalho mecânico. Reconhecem que a força responsável pela manutenção dos satélites em órbita é regida pela Lei de Gravitação Universal de Newton. E ainda reconhecem a dilatação térmica dos materiais.

18 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 (F12SP02) Para alimentar um farol de bicicleta, pode-se utilizar um dispositivo conhecido como dína ilustrado na imagem abaixo. Convenientemente ligado à roda da bicicleta, o dínamo possibilit acendimento do farol quando a bicicleta é posta em movimento. Disponível em: < Acesso em: 05 jan Nesse caso, o dínamo possibilita a conversão de energia A) química em elétrica. B) mecânica em química. C) química em mecânica. D) mecânica em elétrica. E) elétrica em térmica. Esse item avalia a habilidade de reconhecer a transformação da energia em geradores de energia elétrica como o dínamo. O estudante deveria reconhecer que o dínamo é um dispositivo que transforma a energia mecânica do movimento da bicicleta em energia elétrica que possibilita, por exemplo, o acendimento do farol. Esse resultado encontra-se na alternativa D. Os estudantes que assinalaram essa alternativa desenvolveram a habilidade avaliada pelo item. Os estudantes que assinalaram a alternativa A não desenvolveram a habilidade avaliada, pois não identificaram corretamente a energia inicial como sendo a energia mecânica. Possivelmente, eles associaram o dínamo a uma bateria. Os estudantes que assinalaram as alternativas B e C não desenvolveram a habilidade avaliada pelo item, pois, possivelmente, não identificaram corretamente a forma da energia inicial, alternativa C, e final, alternativa B. Os estudantes que optaram pela alternativa E, possivelmente, confundiram o processo de funcionamento do dínamo com o processo de transformação de energia ocorrido na lâmpada do farol que transforma parte da energia elétrica em energia térmica. O desenvolvimento dessa habilidade se faz necessário, pois possibilita a compreensão, por exemplo, de como a energia elétrica é produzida nas usinas hidrelétrica, termelétrica, entre outras, bem como da transformação da energia que é um dos conceitos fundamentais que possibilita o entendimento de diversos outros fenômenos onde a energia se conserva. O entendimento desse princípio possibilitou o desenvolvimento da Termodinâmica nos séculos 18 e 19, que foi fundamental para a Revolução Industrial ocorrida na mesma época. 68,4% de acerto 68A B C D E 7,3% 7,8% 7,9% 68,4% 8%

19 Básico Física de 250 a 325 pontos Os estudantes que se encontram nesse Padrão de Desempenho demonstram um salto cognitivo em relação ao reconhecimento de fenômenos envolvendo princípios sobre os movimentos dos corpos e alguns conceitos básicos sobre termofísica e eletricidade básica. Além das habilidades descritas no padrão anterior, eles já conseguem reconhecer que um objeto em movimento retilíneo uniforme movimentase sempre na mesma direção, no mesmo sentido e com mesmo valor de velocidade, identificam o deslocamento de um corpo a partir de dados fornecidos em tabela, reconhecem as características básicas dos movimentos retilíneos, reconhecem os conceitos de massa e peso de um corpo e reconhecem as características de uma grandeza vetorial. Eles também demonstram ter adquirido habilidades relativas a algumas questões práticas de eletricidade e magnetismo como reconhecer os riscos e as formas de proteção às descargas elétricas, os conceitos de algumas grandezas elétricas fundamentais como potência e voltagem em aparelhos eletrônicos e ainda aplicam a Lei de Ohm em um circuito em série. Além disso, compreendem também o princípio de funcionamento de agulhas magnéticas e a configuração das forças de atração e repulsão magnéticas. Com relação aos processos básicos de trocas de calor, eles reconhecem que a transferência de calor se dá de um corpo com temperatura mais alta para outro à temperatura mais baixa, reconhecem as aplicações práticas cotidianas dos processos de troca de calor, como a melhoria da eficiência em aparelhos como ar-condicionado, e ainda reconhecem o Princípio da Conservação da Energia em processos térmicos. Embora demonstrem avanços em relação ao padrão anterior, esses estudantes ainda necessitam de intervenções que possibilitem o desenvolvimento de habilidades mais elaboradas e consequente progressão no processo de aprendizagem.

20 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 (F120011EX) Ao levantar sua mochila na superfície da Lua, o astronauta percebe que esta parece mais leve do que quando erguida na superfície da Terra. Esse fenômeno se deve ao fato de que A) a massa diminui e o peso permanece constante, pois a gravidade na Lua é menor. B) a massa e o peso diminuem, pois representam a mesma grandeza física. C) a massa permanece constante e o peso diminui, pois a gravidade na Lua é menor. D) o peso diminui e a massa aumenta, pois ambas são grandezas inversamente proporcionais. E) o peso diminui, pois sua massa também diminui devido a ação da gravidade. Esse item avalia a habilidade de reconhecer os conceitos de massa e peso de um corpo. Para resolver esse item, o estudante deveria reconhecer que a massa de um corpo está relacionada à quantidade de matéria, relacionando-se também com a sua inércia, enquanto o peso é uma força aplicada sobre o corpo devido à interação entre a massa do corpo e o campo gravitacional do astro em que se encontra. Sendo assim, a massa é uma grandeza fixa e intrínseca de um corpo, enquanto o peso desse mesmo corpo pode variar dependendo da aceleração da gravidade no local onde se encontra. Esse resultado é apresentado na alternativa C. Os estudantes que optaram por essa alternativa desenvolveram a habilidade avaliada pelo item, pois identificaram corretamente que a massa de um corpo que se encontra na Lua é a mesma se ele estivesse na Terra, e o peso é menor, pois a gravidade da Lua é menor do que na Terra. 43,2% de acerto 43A B C D E 14,9% 7,7% 43,2% 8,4% 25% Os estudantes que assinalaram a alternativa A não desenvolveram a habilidade avaliada pelo item, pois, possivelmente, compreenderam de forma inversa os conceitos de massa e peso. Os que optaram pela alternativa B não desenvolveram a habilidade avaliada pelo item, pois identificaram essas grandezas como sendo iguais, possivelmente, pelo uso inadequado dos termos massa e peso no dia a dia como sinônimos. Os estudantes que assinalaram as alternativas D e E não desenvolveram a habilidade avaliada pelo item, pois, apesar de identificarem corretamente a dependência do peso com a massa, possivelmente não reconhecem que a massa de um corpo não depende do local onde ele se encontra. O desenvolvimento dessa habilidade é fundamental para a compreensão de diversos outros fenômenos que dependem do bom entendimento dos conceitos de peso e massa. Embora esses conceitos estejam bem relacionados, possuem definições distintas e são normalmente usados de forma incorreta no dia a dia.

21 (F120086EX) Ao se cortar um ímã em duas partes iguais, sucessivamente, obtém-se pequenos ímãs conforme representado na imagem abaixo. N e S indicam, respectivamente, polos norte e sul. Colocando quatro pedaços de ímã, resultantes dessa divisão, conforme as posições I e II observadas nessa imagem, eles se A) atrairão na posição I e ficarão imóveis na posição II. B) atrairão na posição I e se atrairão na posição II. C) atrairão na posição I e se repelirão na posição II. D) repelirão na posição I e se atrairão na posição II. E) repelirão na posição I e se repelirão na posição II. Esse item avalia a habilidade de reconhecer as propriedades de inseparabilidade e interações dos polos magnéticos de um ímã. 52,6% de acerto Para resolver esse item, o estudante deveria reconhecer que, ao repartir um ímã, seus polos se reorganizam de maneira a restabelecer os dois polos, norte e sul, formando dois novos ímãs. Sendo assim, ao fazer sucessivas divisões de um ímã, serão formados inúmeros novos ímãs. Isso ocorre devido à impossibilidade da existência de monopolos magnéticos. Além disso, o estudante deveria reconhecer que polos de nomes iguais se repelem e com nomes diferentes se atraem. Dessa forma, na posição 1 ocorrerá repulsão entre os ímãs e na posição 2 ocorrerá atração. Esse resultado pode ser encontrado na alternativa D desenvolveram a habilidade avaliada pelo item. 52A B C D E 9,4% 15,0% 16,2% 52,6% 5,8% As observações de fenômenos magnéticos datam de muito antigamente, na região da Ásia conhecida por Magnésia hoje a atual Turquia que no século VI Tales de Mileto em uma de suas viagens teve o seu primeiro contanto com a magnetíta (ímãs naturais). Os chineses conheciam as propriedades dos ímãs de atrair o ferro desde pelo menos 121 D.C, com a propriedade dos materias magnetizados de se alinhar na direção norte-sul é possível a orientação ao longo do globo terrestre, a partir desse conhecimento foi possível a construção de um instrumento que teve um papel importante nas grandes navegações, a bússola. Dessa forma, se mostra necessário o desenvolvimento dessa habilidade tanto no âmbito socioeconômico e cultural quanto intelectual. E ainda possibilita a compreensão de outras interações e leis da física.

22 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 (F120032EX) A convecção é o processo que predomina nos líquidos e gases, que, ao serem aquecidos, criam correntes no fl uido, facilitando seu aquecimento. Os aparelhos de ar-condicionado são instalados em partes superiores, seguindo o princípio da convecção, o que torna a refrigeração mais eficiente, pois A) a energia em trânsito, no caso o calor, acontece de baixo para cima. B) a energia em trânsito, no caso o calor, é realizada na horizontal. C) o ar refrigerado está propenso a descer, enquanto o ar quente subirá. D) o ar refrigerado está propenso a subir, enquanto o ar quente descerá. E) o ar quente, se vier de cima, alcança com facilidade as superfícies mais baixas. Esse item avalia a habilidade de o estudante reconhecer a convecção térmica como um processo de propagação do calor, bem como a forma como ocorre esse processo, para aplicações em melhorias no uso de aparelhos como o ar-condicionado. Para resolver esse item o estudante deveria identificar que o ar refrigerado, por ser mais denso, é propenso a descer enquanto o ar quente tende a subir, criando assim uma corrente de ar chamada corrente de convecção; dessa forma, possibilita-se a transferência de calor. Sendo assim, o aparelho de ar-condicionado apresenta melhor eficiência quando instalados na parte superior do local onde se quer refrigerar. Esse resultado encontra-se na alternativa C, os estudantes que a marcaram compreenderam o processo de troca de calor por convecção e, portanto desenvolveram a habilidade avaliada pelo item. 53,7% de acerto 53A B C D E 11,8% 9,7% 53,7% 13,8% 10,6% Os estudantes que assinalaram as alternativas A e B não desenvolveram a habilidade avaliada pelo item, pois apesar de reconhecerem corretamente que o calor é uma forma de energia em trânsito no processo, não identificaram o fator crucial que melhora o desempenho do aparelho. Os estudantes que assinalaram as alternativas D e E não compreenderam que o ar quente é mais propenso a subir devido à sua densidade ser menor que a do ar frio. Portanto, esses estudantes ainda não desenvolveram a habilidade avaliada pelo item. O desenvolvimento dessa habilidade é importante, pois possibilita, por exemplo, uma melhor aplicabilidade de aparelhos como o ar condicionado que tem sua eficiência aumentada quando instalado na parte superior do cômodo. Outro exemplo da importância da convecção térmica são as correntes de ar dos oceanos, onde os pescadores, por exemplo, devem ter o conhecimento de seu funcionamento para saber a melhor hora de sair e de voltar com as embarcações.

23 Proficiente Física de 325 a 375 pontos Os estudantes que apresentam esse Padrão de Desempenho demonstram ter consolidado habilidades com maior nível de exigência cognitiva. Eles reconhecem desde fenômenos simples de eletricidade até a explicação de fenômenos mais sofisticados de radiação eletromagnética e ótica. Também reconhecem fenômenos eletrostáticos presentes no cotidiano, materiais bons e maus condutores de eletricidade, bem como os processos de carga e descarga, considerando, agora, os materiais condutores de eletricidade. Com relação à eletricidade, eles representam circuitos elétricos em série, calculam a corrente elétrica em circuitos simples e reconhecem parâmetros de tensão e potência de artefatos do cotidiano, e também aplicam a relação entre potência, voltagem e corrente elétrica. Esses estudantes, ainda, reconhecem as propriedades dos materiais quanto ao uso de radiações eletromagnéticas, o uso do raio X em situações práticas da medicina, a necessidade de uma fonte luminosa para a observação de um objeto iluminado e aplicam o princípio da propagação retilínea da luz. No campo da física térmica, eles conseguem distinguir os conceitos de calor e temperatura e também sabem aplicar a Primeira Lei da Termodinâmica em uma expansão térmica de um gás ideal. Além disso, os estudantes que se encontram nesse Padrão de Desempenho reconhecem as unidades de medida de algumas grandezas físicas no Sistema Internacional. O domínio dessas habilidades demonstra que esses estudantes atingiram o nível de desenvolvimento cognitivo esperado para essa etapa de escolarização.

24 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 (F120062EX) Na instalação de chuveiros elétricos, costuma-se usar fusíveis ou interruptores de proteção (disjuntores) que desligam automaticamente quando a corrente excede o valor pré-escolhido. Janaína comprou um chuveiro que consome W de potência, quando ligado a uma voltagem de 220 V. Ela toma banho duas vezes ao dia e demora meia hora no chuveiro. Preocupada, Janaína decidiu instalar um disjuntor. O valor do disjuntor que Janaína deve instalar para o bom funcionamento do chuveiro é de A) 0,04 A. B) 0,08 A. C) 12,3 A. D) 24,5 A. E) 49,0 A. Esse item avalia a habilidade de o estudante calcular a corrente máxima suportada por um disjuntor a ser instalado em um circuito com a finalidade de proteção. Para resolver esse item, o estudante deveria relacionar as grandezas potência (P), voltagem (V) e intensidade de corrente elétrica (I), através da equação P = IV. Dados os valores da potência e da voltagem, é possível encontrar o valor da corrente ao fazer, P W P = IV I = I 24,5 A substituindo os valores V = de P e V. 220 V =. Logo, o disjuntor a ser utilizado deverá suportar, no máximo, uma corrente de 24,5 A. Esse resultado é encontrado na alternativa D. Esses estudantes desenvolveram a habilidade avaliada pelo item. 35,2% de acerto 35A B C D E 9,7% 17,8% 26,6% 35,2% 9,8% Os estudantes que assinalaram a alternativa A, possivelmente, inverteram os valores das grandezas P e V na equação, encontrando V 220 V I = I 0,04 P = W =. Assim, demonstraram não ter substituindo os valores de P e V. desenvolvido a habilidade avaliada pelo item. Os estudantes que assinalaram as alternativas B, C e E, possivelmente, usaram de forma inadequada os dados fornecidos no enunciado e a equação que relaciona as grandezas P, V e I. Dessa forma, demonstraram não ter desenvolvido a habilidade avaliada pelo item. O desenvolvimento dessa habilidade auxilia na escolha correta de aparelhos como chuveiros e permite estimar quais aparelhos elétricos podem ser usados em uma residência ao mesmo tempo.

25 (F120137EX) Um técnico de enfermagem, ao radiografar o osso quebrado de um paciente, esconde-se atrás de uma parede de proteção ou veste um avental especialmente confeccionado para sua proteção. Essa parede de proteção e esse avental devem ser feitos de A) carbono-14, porque esse material absorve muito bem a radiação emitida pelos átomos de cobalto presentes no aparelho de raio X. B) chumbo, que é o metal que oferece maior resistência à penetração tanto das emissões radioativas como dos raios X. C) cobalto, que é o metal que apresenta o maior poder de absorção das partículas radioativas emitidas pelo aparelho de raio X. D) ferro, que absorve a radiação emitida por um aparelho de raio X, ao desacelerar os elétrons emitidos por esse aparelho. E) grafite, pois ela tem a capacidade de retardar os elétrons emitidos pelos átomos de urânio usados no aparelho de raio X. Esse item avalia a habilidade de identificar a presença de radiação em contextos do dia a dia e propor formas de amenizar os seus efeitos no corpo humano. Para resolver esse item, o estudante deveria reconhecer que o raio X é um tipo de radiação de alta energia e, dessa forma, consegue atravessar muitas camadas eletrônicas antes de ser absorvido ou espalhado. Logo, para amenizar os efeitos dessa radiação, é necessário dissipar essa energia. O chumbo por ser um metal que contêm uma nuvem eletrônica grande, facilita a dissipação da energia do raio que incide sobre ele. Sendo assim, paredes construídas com chumbo oferecem uma boa proteção contra o raio X. Esse resultado encontra-se na alternativa B, opção dos estudantes que desenvolveram a habilidade avaliada pelo item. 38,8% de acerto 38A B C D E 20,6% 38,8% 16,5% 9,6% 13,6% A radiação, embora seja muito importante no que diz respeito às tecnologias que as aplicam, pode causar danos à saúde se não for bem utilizada. Dessa forma, a compreensão de como as diversas formas de radiação interagem com a matéria, bem como, as formas de atenuar sua ação sobre o corpo é fundamental. Por exemplo, o radiologista, profissional da saúde que utiliza a radiação X para visualizar estruturas do corpo, deve utilizar roupas, entre outros equipamentos de segurança, para que não sofra danos devido à radiação. Dessa forma, é de extrema importância o desenvolvimento dessa habilidade.

26 Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013 (N11257MG) A imagem abaixo representa a foto de um mesmo carro tirada em dois instantes diferentes. Nessa foto estão indicados os tempos e suas respectivas velocidades. 10 m/s 20 m/s t1 = 3s t2 = 8s A aceleração do carro durante esse intervalo foi A) 20 m/s 2. B) 9,8 m/s 2. C) 2 m/s 2. D) 10 m/s 2. E) 2,5 m/s 2. Esse item avalia a habilidade de calcular o módulo da aceleração de um veículo em uma situação em que são conhecidas os módulos da velocidade instantânea para um dado intervalo de tempo. Para resolver esse item, o estudante deveria empregar a equação que relaciona a aceleração média com as variações da velocidade em um v determinado intervalo de tempo: a =. Para o t cálculo da variação da velocidade, bastaria efetuar v = v v v = (20 m/s) (10 m/s) = 10 m/s 0. Da mesma forma, procede-se para o cálculo do intervalo de tempo em que ocorreu essa variação de velocidade, t = t t t = (8 s) (3 s) = 5 s 0 Substituindo, na equação da aceleração, os valores 10 m/s 2 encontrados, obtém-se: a = a = 2 m/s 5 s Esse resultado é apresentado na alternativa C, opção dos respondentes que desenvolveram a habilidade avaliada pelo item. Os estudantes que assinalaram as alternativas A e D, possivelmente, entenderam, de forma incorreta, a aceleração como sendo os valores das velocidades instantâneas para cada intervalo de tempo. Eles demonstraram, portanto, não ter desenvolvido a habilidade avaliada pelo item. Os estudantes que assinalaram a alternativa B, associaram, de forma errônea, o valor da aceleração do carro ao valor da aceleração gravitacional, desconsiderando que esta aceleração age apenas na vertical. Portanto, o movimento do veículo que se desloca na horizontal não está sujeito à aceleração gravitacional. Esses estudantes não desenvolveram a habilidade aferida pelo item. Os estudantes que assinalaram a alternativa E, possivelmente, não levaram em conta que, para o cálculo da aceleração, deve ser considerada a variação da velocidade e não apenas a velocidade instantânea. Dessa forma, o provável cálculo realizado por esses estudantes foi: a v t 20 m/s 8 s = = = 2 2,5 m/s. O desenvolvimento dessa habilidade possibilita o entendimento dos movimentos de corpos, que constitui um dos vários princípios que permitem a construção, o uso e a manutenção de diversas tecnologias, como os satélites que são amplamente empregados em tecnologias de comunicação. 32,3% de acerto 32A B C D E 7,6% 10,6% 32,3% 36% 12,7%

27 (F120185E4) Observe a associação de resistores abaixo. V + i i 4 R 4 R 3 R 2 R 1 i 1 Dado: R 1 = 10 Ω R 2 = 10 Ω R 3 = 40 Ω R 4 = 20 Ω V = 240 V i 3 i 2 Disponível em: < sica/associacao-de-resistores/>. Acesso em: 31 jan O valor da intensidade da corrente que passa pelo circuito é A) 3,0 A. B) 4,8 A. C) 6,0 A. D) 12,0 A. E) 24,0 A. Esse item avalia a habilidade de calcular a corrente elétrica que percorre os componentes de um circuito elétrico ligados em série, dados os valores de tensão e resistência. Para resolver esse item, o estudante deveria reconhecer que a bateria e os quatro resistores estão ligados em série no circuito. Logo, a corrente que percorre cada componente desse circuito é a mesma. Para encontrar o valor da intensidade dessa corrente elétrica, o estudante deveria, primeiramente, encontrar o valor da resistência equivalente dessa associação. Na associação em série, o valor da resistência equivalente pode ser encontrado efetuando a soma dos valores de cada resistência, ou seja, R = R + R + R + R. Substituindo eq os valores das resistências dados no suporte do item, encontra-se R = (10 Ω+ ) (10 Ω+ ) (40 Ω+ ) (20 Ω= ) 80 eq Ω. Em seguida, utilizando o valor encontrado no cálculo anterior na lei de Ohm, encontra-se que V 240 V V = Ri i = i = = 3 A. Esse resultado pode ser encontrado na R 80 Ω alternativa A, a qual foi opção dos respondentes que desenvolveram a habilidade avaliada pelo item. 31,8% de acerto 31A B C D E 31,8% 13,3% 16,9% 17,8% 19,4% Os estudantes que assinalaram a alternativa B, %, consideraram que apenas os resistores R 2 e R 3 estão ligados em série no circuito. Possivelmente, eles acreditaram que, nesse tipo de ligação, os resistores necessariamente devem estar ligados um seguido do outro. Os estudantes que assinalaram as alternativas C, D e E desconsideraram o cálculo da resistência equivalente. Possivelmente, esses estudantes acreditaram que a voltagem aplicada em cada componente do circuito é a mesma. É bastante evidente a importância da eletricidade no mundo atual. Desde a Segunda Revolução Industrial, a humanidade vem ficando cada

28 vez mais dependente dessa tecnologia. O desenvolvimento de diversas máquinas, aparelhos e, até mesmo, a iluminação de residências e das vias públicas estão cada vez mais presentes no dia a dia das pessoas. No entanto, o desenvolvimento dessas tecnologias só foi possível graças aos estudos de diversos cientistas, como o alemão Georg Simon Ohm, com a famosa lei que leva seu nome, a lei de Ohm. Essa lei possibilita o entendimento da relação entre as grandezas voltagem, corrente elétrica e resistência elétrica, que são de extrema importância para os estudos da eletricidade. Dessa forma, torna-se cada vez mais importante o desenvolvimento dessa habilidade, pois o mundo de hoje é marcado pela presença da eletricidade e dos fenômenos a ela relacionados. Ciências da Natureza - 3ª série do Ensino Médio PAEBES 2013