Fibonacci: A Ciência no Ensino Básico e Pré-Escolar 1. RELEMBRANDO ASPECTOS EXPLORADOS NA PRIMEIRA SESSÃO DE FORMAÇÃO… Fibonacci – Sessão 2 Fibonacci: A Ciência no Ensino Básico e Pré-Escolar Objectivos / Pretende-se: -Sensibilizar para a importância de estimular nas crianças atitudes positivas em relação à Ciência; -Familiarizar os educadores/professores com o desenvolvimento de actividades experimentais que promovam atitudes científicas, com tónica na observação, colocação de hipóteses, identificação de variáveis, elaboração de registos … com a metodologia IBSME (Inquiry Based Science and Mathematics Education); - Estimular o desenvolvimento de actividades experimentais, numa perspectiva multidisciplinar, que partam de situações do quotidiano dos alunos e de fenómenos que lhes são familiares; - Fomentar a realização de actividades que envolvam a articulação entre as aprendizagens em sala de aula e em ambientes extra-lectivos, com interligação entre educação formal e não-formal. Fibonacci – Sessão 2 DISCUTIR ENVOLVER O que posso fazer? O que já sei? O que interessa saber? Planear Qual é minha questão ou problema? O que quero saber? Como fazer? Formular novas questões Implementar Que questões temos por responder? Há novas questões? Como esclarecê-las? O que estou a observar? Estou a utilizar os instrumentos adequados? Como registar? Procurar explicações Como devo organizar os dados? Que padrões observo? Que relações estão presentes? Qual o significado das relações? DEBATER PARTILHAR PLANEAR E CONDUZIR INVESTIGAÇÕES CIENTÍFICAS Organizar e analisar dados ELABORAR AS CONCLUSÕES O que sabemos depois da realização de todas as nossas investigações? Que evidências temos que suportam as nossas ideias? COOPERAR REFLECTIR Que afirmações posso fazer? Que evidências tenho? Que mais preciso de saber? COMUNICAR OS RESULTADOS O que queremos dizer aos outros? Como devemos prestar as informações? O que é importante incluir? REGISTAR Fibonacci – Sessão 2 A abordagem por inquérito no ensino-aprendizagem das ciências e da matemática (IBSME) As crianças/alunos desenvolvem conceitos científicos que lhes permitem compreender o meio envolvente através do seu raciocínio lógico e crítico com base nos dados e evidências de que dispõem. Os educadores/professores permitem que as crianças/alunos desenvolvam capacidades de inquérito e compreensão de conceitos científicos através da realização das suas próprias actividades e raciocínio. Para tal, é necessário que o professor realize experiências envolvendo: Processos intencionais de diagnóstico de problemas, Critica ao trabalho experimental realizado, Distinção entre alternativas, Planificação de investigações, Elaboração de conjecturas, Pesquisa de informação, Construção de modelos, Debate com os colegas, Elaboração de argumentos coerentes (entre si e com os dados disponíveis). Fibonacci – Sessão 2 Fibonacci: A Ciência no Ensino Básico e Pré-Escolar 2. LOCALIZAÇÃO DOS CONTEÚDOS DA SESSÃO DE FORMAÇÃO NAS ORIENTAÇÕES CURRICULARES E NO PROGRAMA DO 1º CICLO DO ENSINO BÁSICO Fibonacci – Sessão 2 À descoberta do ambiente natural 1º ANO Os seres vivos do seu ambiente ● reconhecer manifestações da vida vegetal e animal (observar plantas e animais em diferentes fases da sua vida). 2º ANO 3º ANO 4º ANO Os seres vivos do seu ambiente ● observar e identificar algumas plantas mais comuns existentes no ambiente próximo ● observar e identificar alguns animais mais comuns existentes no ambiente próximo - reconhecer diferentes ambientes onde vivem os animais (terra, água, ar) - reconhecer características externas de alguns animais - recolher dados sobre o modo de vida desses animais (o que comem, como se reproduzem, como se deslocam…) Os seres vivos do seu ambiente ● reconhecer manifestações da vida vegetal e animal (observar plantas e animais em diferentes fases da sua vida). Identificar cores, sons e cheiros da Natureza (das plantas, do solo, do mar, dos cursos de água, dos animais, do vento…) À descoberta dos materiais e objectos 1º ANO 2º ANO 3º ANO Realizar experiências com a água ● identificar algumas propriedades físicas da água (incolor, inodora, insípida) Manusear objectos em situações concretas (tesoura, martelo, sacho, lupa…) ● conhecer e aplicar alguns cuidados na sua utilização e conservação 4º ANO Realizar experiências com a água ● observar os efeitos da temperatura sobre a água Manusear objectos em situações concretas (tesoura, martelo, sacho, lupa…) ● reconhecer a sua utilidade ● conhecer e aplicar alguns cuidados na sua utilização Manusear objectos em situações concretas (martelo, máquina fotográfica, lupa, bússola, microscópio…) ● reconhecer e aplicar alguns cuidados na sua utilização e conservação Manusear objectos em situações concretas (martelo, máquina fotográfica, lupa, bússola, microscópio…) ● conhecer e aplicar alguns cuidados na sua utilização e conservaçãoFibonacci – Sessão 2 Fibonacci: A Ciência no Ensino Básico e Pré-Escolar 3. PROPOSTAS DE ACTIVIDADES COM BASE NA METODOLOGIA IBSME E NOS CONTEÚDOS EXPLORADOS NA SESSÃO DE FORMAÇÃO E NOS DOCUMENTOS DE APOIO DE RAQUEL GASPAR E CLÁUDIA FARIA Exemplo 1 – Consultar no caderno de actividades “Comportamento da lapa e da estrela do mar”. Exemplo 2 – Com base numa sugestão dada oralmente durante a formação. Fibonacci – Sessão 2 Exemplos de propostas com base na metodologia IBSME – EXEMPLO 1 DISCUTIR ENVOLVER PLANEAR E CONDUZIR INVESTIGAÇÕES CIENTÍFICAS Planear Material: rochas com lapas, estrela do mar, aquário com água do mar. O que vou fazer: Colocar as rochas com lapas no aquário com água salgada e deixar repousar algum tempo; colocar uma estrela do mar no aquário; observar o comportamento da estrela do mar e das lapas. Implementar Formular novas questões As lapas terão o mesmo comportamento na ausência das estrelas do mar? As estrelas do mar são os únicos predadores das lapas? Como saber? Vamos procurar em livros? Observar o comportamento da estrela do mar e das lapas antes e depois de serem colocadas no mesmo aquário. Comparar o comportamento dos dois tipos de seres vivos durante algum tempo. Registar as observações em desenho/esquema ou fotografias/filmes… Organizar e analisar dados Procurar explicações O comportamento das lapas foi diferente na presença da estrela do mar. As lapas levantavam o seu corpo e procuravam “pisar” o “braço” da estrela do mar quando esta se aproximava. A estrela do mar nem sempre “ganha” pois as lapas também têm estratégias de defesa. Por vezes ganha o predador, outras vezes ganha a presa. Se o registo do comportamento das lapas for em desenho, colocar o seu comportamento antes e depois da presença da estrela do mar e legendar. Se o registo for em fotografia sequenciar as fotos e complementar com uma legenda. Se a actividade for repetida identificar semelhanças e diferenças nas observações efectuadas. ELABORAR AS CONCLUSÕES As lapas tiveram um comportamento diferente na presença da da estrela do mar: levantaram o seu corpo tentando evitar serem agarradas e ingeridas. As lapas têm mecanismos de defesa contra o seu predador. Por vezes ganha o predador – neste caso a estrela do mar - outras vezes ganha a presa – neste caso as lapas. COMUNICAR OS RESULTADOS COOPERAR REFLECTIR DEBATER PARTILHAR As lapas e as estrelas do mar são animais marinhos… podemos encontrá-los nas rochas. De que se alimentam as estrelas do mar? E as lapas? Será que as lapas têm alguma estratégia de defesa para não serem ingeridas pelas estrelas do mar? As lapas apresentam determinados comportamentos para se defenderem dos predadores… desenhos/esquemas/fotografias… sobre o comportamento da estrela do mar e das lapas, etc. REGISTAR Fibonacci – Sessão 2 Exemplos de propostas com base na metodologia IBSME – EXEMPLO 2 DISCUTIR ENVOLVER PLANEAR E CONDUZIR INVESTIGAÇÕES CIENTÍFICAS Planear Material: rochas com lapas num aquário com água do mar, estrela do mar, caixa ou outro recipiente com água do mar. O que vou fazer: Colocar a estrela do mar durante algum tempo numa caixa com água do mar; posteriormente, colocar esta água no aquário onde se encontram as lapas; observar o comportamento das lapas. Implementar Formular novas questões Poderemos arranjar forma de saber que substâncias a estrela do mar produziu? As lapas têm comportamento semelhante com outros seres vivos? Como saber? Vamos procurar em livros? Observar o comportamento das lapas antes e depois de se colocar a água onde esteve a estrela do mar. Comparar o comportamento das lapas antes e depois deste procedimento. Registar as observações em desenho/esquema ou fotografias/filmes… Organizar e analisar dados Procurar explicações O comportamento das lapas foi diferente na presença da água onde a estrela do mar esteve durante algum tempo. A estrela do mar deve ter produzido e libertado para a água certas substâncias. As lapas devem ter detectado a presença dessas substâncias. Se o registo do comportamento das lapas for em desenho, colocar o seu comportamento antes e depois da presença da água onde esteve a estrela do mar e legendar. Se o registo for em fotografia sequenciar as fotos e complementar com uma legenda. Se a actividade for repetida identificar semelhanças e diferenças nas observações efectuadas. ELABORAR AS CONCLUSÕES As lapas tiveram um comportamento semelhante aquele que apresentaram quando estavam na presença da estrela do mar – levantavam a concha. A estrela do mar deve ter produzido substâncias e estas estavam presentes na água… as lapas detectaram as substâncias produzidas e “interpretaram esta informação” como se a estrela do mar estivesse mesmo presente. COMUNICAR OS RESULTADOS COOPERAR REFLECTIR DEBATER PARTILHAR As lapas e a estrela do mar são animais marinhos… podemos encontrá-los nas rochas. De que se alimenta a estrela do mar? E as lapas? Será que as lapas detectam a estrela do mar mesmo que ela não esteja presente? As lapas apresentam determinados comportamentos para se defenderem dos predadores… As lapas em determinadas condições detectam substâncias produzidas pelas estrelas do mar… desenhos/esquemas/fotografias… sobre o comportamento das lapas, etc. Fibonacci – Sessão 2 REGISTAR Fibonacci: A Ciência no Ensino Básico e Pré-Escolar 4. SUGESTÕES DE ACTIVIDADES INTERDISCIPLINARES Matemática, Língua Portuguesa, Desenvolvimento Pessoal e Social… Proposta A – Texto poético de Sophia de Mello Breyner Andresen – “Fundo do mar” Proposta B – Adivinhas, envolvendo o caranguejo e o sal. Proposta C - “Fábula” – Mãe caranguejo e a sua filha. Proposta D – Exploração de um texto e planificação de uma actividade experimental com base na informação do texto “Acidez dos oceanos ameaça vida marinha - Animais com conchas são os mais prejudicados pela alteração química das águas” Proposta E – Sugestões de mais leituras e sua exploração em termos científicos e interdisciplinares. Fibonacci – Sessão 2 Proposta A Actividades Fundo do mar No fundo do mar há brancos pavores, Onde as plantas são animais E os animais são flores. Mundo silencioso que não atinge A agitação das ondas. Abrem-se rindo conchas redondas, Baloiça o cavalo-marinho. Um polvo avança No desalinho Dos seus mil braços, Uma flor dança, Sem ruído vibram os espaços. Sobre a areia o tempo poisa Leve como um lenço. Mas por mais bela que seja cada coisa Tem um monstro em si suspenso. Sophia de Mello Breyner Andresen 1. Pesquisa sobre a vida no fundo do mar e procura exemplos de plantas que parecem animais e animais que parecem plantas. 2. Faz um desenho que ilustre os aspectos da vida marinha descritos neste bonito poema de Sophia de Mello Breyner. Reflectir: Áreas que podem ser exploradas de forma interdisciplinar? E que conteúdos podem ser explorados em cada uma dessas áreas? Fibonacci – Sessão 2 Proposta B Adivinhas Eis o animal singular Tem oito pontas como facas sem cabeça nem pescoço mais duas como tesouras, que é por dentro todo carne o corpo está coberto de couraça, e por fora só tem osso. ao andar, anda para os lados. (caranguejo, Azurara – Vila do Conde) (caranguejo – Macau) Venho das ondas do mar, nascido na fresquidão não sou água nem sou sol, trago o tempero na mão. (sal) Reflectir: Áreas que podem ser exploradas de forma interdisciplinar? E que conteúdos podem ser explorados em cada uma dessas áreas? Extraído de: Soares, M.I. (Recolha de textos) (1998). O Mar na Cultura Popular Portuguesa . Lisboa: Editora Terramar. Fibonacci – Sessão 2 Proposta C Mãe caranguejo e a sua filha Mãe caranguejo e a sua filha passeavam pela praia. - Filha, não andes assim de lado… e não te arrastes pela areia molhada enquanto caminhas – disse a mãe. - Claro mãe! Mostra-me como é e eu sigo o teu exemplo – Disse a filha. Moral da História: Esta “fábula” ensina que “antes de se apontar defeito é bom andar direito”. (adaptado de: http://criancas.uol.com.br/historias/fabulas/noflash/caranguejo.jhtm) Actividade 1. Investiga sobre a forma de locomoção do caranguejo e verifica se a Moral da História tem fundamento. Nota: Se quiseres ouvir esta “fábula” com animação de imagem, ou até mais histórias, consulta http://criancas.uol.com.br/historias/fabulas/noflash/caranguejo.jhtm Reflectir: Áreas que podem ser exploradas de forma interdisciplinar? E que conteúdos podem ser explorados em cada uma dessas áreas? Fibonacci – Sessão 2 Proposta D Acidez dos oceanos ameaça vida marinha Animais com conchas são os mais prejudicados pela alteração química das águas (2010-03-29) As emissões de CO2 , além de contribuírem para o aumento do aquecimento global, alteram a química das águas dos oceanos, tornando-as cada vez mais ácidas e, portanto, mais perigosas para os organismos marinhos. Segundo um estudo do Conselho Superior de Investigações Cientificas (CSIC), em Espanha, os mais ameaçados pelas alterações de pH na água são os animais com conchas ou esqueletos de carbonato de cálcio, como os corais ou moluscos. Segundo os cientistas, nos finais do século XXI vão alcançar-se níveis de acidez intoleráveis para muitos organismos marinhos sem precedentes nos últimos 40 milhões de anos. Carles Pelejero, director da investigação explica que o processo de acidificação oceânica poderia considerar-se “o irmão malvado do aquecimento global”. A acidificação ocorre à medida que o CO2 emitido pelas actividades humanas, derivado fundamentalmente da queima de combustíveis fósseis. É um processo independente do aquecimento global, mas com a mesma origem. Mais de trinta por cento das emissões de CO2 passam directamente para os oceanos, que se tornam progressivamente mais ácidos. Corais e moluscos são das espécies mais expostas A acidificação prejudica muitas formas de vida marinhas e pode interferir, por exemplo, na produtividade do fitoplancton, de que dependem os peixes, crustáceos e outras espécies (muitas delas com grande importância para o ser humano). Corais e moluscos são das espécies mais Segundo a investigadora do CSIC, Eva Calvo, “as águas da superfície dos oceanos acidificaram 0.1 de unidades de pH em níveis pré industriais. A acidificação futura dependerá do CO2 que se emita a partir de agora, mas as previsões apontam que a acidez possa chegar a aumentar em 0.3 ou 0.4 unidades no final deste século”. Os cientistas alertam para a necessidade urgente de reduzir drasticamente as emissões de CO2, já que é muito provável que em uma ou duas décadas, as latitudes mais altas dos oceanos Atlântico, Pacífico e Antárctico sejam demasiado hostis para os organismos que necessitem de calcificação. Extraído e adaptado de http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=41189&op=all Fibonacci – Sessão 2 Proposta D Por que a acidez dos oceanos ameaça particularmente os animais com conchas? Material: ● vinagre ● 6 copos ou frascos ● giz1 ● 4 conchas1 de diferentes seres (por exemplo: mexilhão, amêijoa, lapa, craca) ● calcário1 Procedimento: 1. Coloca cada um dos objectos/materiais num dos frascos. Cobre-os com vinagre. 2. O que observas? 3. Regista as tuas observações (através de um desenho ou numa tabela). 4. Deixa os seis frascos tapados durante uma semana. Volta a observar o aspecto de cada material: do giz, das conchas, do pedaço de calcário. 5. Regista novamente as tuas observações (através de um desenho ou numa tabela). 6. O que concluis? 7. Como explicas as observações que efectuaste? Interpretação/Explicação: Quando um ácido, como o vinagre, contacta com uma base, como o calcário, este transforma-se e liberta-se um gás (relacionado com a “espuma” que se observa). Dizemos que houve uma reacção química. Algumas sugestões de exploração: Registar as observações numa tabela. Registar a ordem com que as conchas se “foram deteriorando” e seriar, por ordem crescente e decrescente, essas observações. Relacionar a velocidade de deterioração das conchas com a “quantidade de cálcio” que contêm na sua composição. Notas: e moluscos são das espécies mais expostas 1 O giz, as conchas e o calcário devem ter “tamanhos”Corais (massas) semelhantes. - Pode também utilizar-se uma pequena amostra de granito e verificar que não ocorre esta reacção ácido-base pois a Fibonacci – Sessão 2 composição química do granito é bastante distinta. Proposta E MAIS PROPOSTAS… MAIS ASSUNTOS…NOVAS ACTIVIDADES… ① História “A menina do mar” de Sophia de Mello Breyner Andresen. É a História de uma menina que tem o sonho de conhecer a terra firme mas a “Grande Raia”, a rainha dos mares, impede-a de concretizar o seu sonho. Além disso, a menina também não consegue sobreviver durante muito tempo longe da água. A menina conhece um rapaz que, por sua vez, tem o desejo de conhecer o fundo do mar. A história desenrola-se com a tentativa dos dois em realizar os seus sonhos. Pode servir de pretexto para iniciar o estudo sobre diversos seres vivos que se encontram no mar (mas também fora dele), adaptações dos seres vivos ao ambiente em que se encontram (hidratação/desidratação)… Ver Projecto Ciência Viva. ② História tradicional chinesa “Porque é que a água do mar é salgada” em: Magalhães, A. (2009). 100 Histórias de todo o mundo - Novas versões de velhos contos populares do mundo inteiro. Porto: Edições ASA. (p. 56-57). História de ficção sobre dois irmãos que recebem uma herança mas que, no final, são responsáveis pela mar ser salgado. Pode ser aproveitado para investigar também as explicações que a ciência dá ao facto de “o mar ser salgado”. ③ História “O caranguejo verde” em: (Luísa Ducla Soares (2005). A cidade dos cães e outras histórias. Porto: Civilização Editora. p. 37-48) História de ficção sobre um caranguejo considerado por todos muito feio mas que numa competição entre animais da Terra e animais do Mar, em que sem contar teve que participar, acabou por ganhar ao revelar muitas potencialidades: mover-se em terra e no mar, estar por períodos consideráveis imerso na água mas também fora da água… Muito interessante para estudar as características dos animais , estudar a relação forma – função – adaptação ao meio ambiente e também para a importância dos valores (respeito pelas diferenças, todos nós temos potencialidades mas também fraquezas). ④ Poesia “Tenho uma janela que dá para o mar” de Mário Castrim. Pequena poesia que fala do mar, dos barcos e, de certa forma, do pescador. Não está directamente relacionado com o tema mas pode servir como ponte para outros assuntos afins. ⑤ Explorar expressões e ditados populares relacionados com o mar e os seus seres vivos. Exemplos: “Fixo que nem uma lapa”, “Lua nova deitada, marinheiro em pé”. Fibonacci – Sessão 2 Fibonacci: A Ciência no Ensino Básico e Pré-Escolar 5. ACETATOS DE APOIO À REALIZAÇÃO DA TAREFA (sugestão B) A ELABORAR PELOS PROFESSORES … A PROPÓSITO DOS ASPECTOS EXPLORADOS NA SESSÃO 2… Consultar também, no caderno de actividades propostas por Raquel Gaspar e Cláudia Faria, “Zonação Intertidal”, “Preparação da visita à zona intertidal”, “Actividades na praia – aspectos a explorar”. Fibonacci – Sessão 2 Estudo da zonação – Relação factores do ambiente-Seres vivos Nas praias rochosas a Zonação é definida pela presença de organismos característicos e não pela altura relativa dos níveis de maré, embora, indirectamente – através dos factores abióticos - temperatura, pH, salinidade, tempo de imersão na água, etc. – as marés tenham influencia na distribuição dos seres vivos. SOLO/TERRA Cracas Lapas e Mexilhões MAR Barroeira Mexilhões Algas Zonação (horizontal) – Os organismos têm a sua distribuição limitada e atingem concentrações destacadas no substrato que lhes é mais favorável, podendo formar uma “cintura” paralela ao mar. Fibonacci – Sessão 2 Estudo da zonação – Investigar a relação “factores do ambiente-seres vivos” Cracas Mexilhões Lapas e Mexilhões Algas Zonação (vertical) – Os organismos têm a sua distribuição limitada e atingem concentrações destacadas no substrato que lhes é mais favorável, podendo formar uma “cintura” a uma determinada altura característica. Fibonacci – Sessão 2