Guia Didático BIOLOGIA pab_001_026_mp.indd 1 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM Sumário Apresentação ....................................................................................................3 Projeto Apoema .................................................................................................4 1. O ensino de Ciências – Biologia........................................................................6 2. Competências e habilidades ............................................................................8 2.1 O ensino de Ciências e a construção de competências e habilidades ............................................................8 2.2 O que distingue competência de habilidade? ................................................................................................9 3. Organização do Projeto .................................................................................10 3.1 Estrutura .................................................................................................................................................... 11 3.2 Quadros de conteúdos ................................................................................................................................ 18 4. Avaliação ....................................................................................................27 GUIA DIDÁTICO Respostas da avaliação .................................................................................................................................... 31 2 pab_001_026_mp.indd 2 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM Apresentação Prezado colega professor Este livro faz parte do Projeto Apoema Ciências. Assim como os outros volumes deste Projeto – cujo nome na língua tupi significa “aquele que vê mais longe” –, este material foi concebido para ajudá-lo a realizar no ensino de Ciências um trabalho instigante e motivador para os alunos. Por que “ver mais longe”? Porque pretendemos sair da mecanização e padronização que, por vezes, têm marcado os livros didáticos. Queremos levar você e os alunos a perceber a riqueza da diversidade de recursos disponíveis para trabalhar Ciências, presentes nesta obra, projetada para estimular a curiosidade e o desejo de aprender. Acreditamos que a alegria e a aprendizagem podem e devem caminhar juntas na escola. Neste volume, a base é o fenômeno vida – objeto de estudo da Biologia – em suas várias dimensões. São abordados temas como origem da vida, bioquímica, biotecnologia, ecologia e evolução, entre outros, consolidando conceitos estudados durante o Ensino Fundamental, preparando a transição para alguns assuntos do Ensino Médio e introduzindo o aluno no debate qualificado de questões contemporâneas. Como propõe atividades focadas em diversos conteúdos, competências e habilidades da Matriz do Enem, pode ser um excelente material de apoio também no Ensino Médio. Buscamos a atualização conceitual, “antenada” com a produção de novos conhecimentos na ciência e suas aplicações. Questões contemporâneas servem de contexto para articulações teórico-práticas, bem como para sugestões de atividades e projetos interdisciplinares que facilitam o desenvolvimento de um pensamento crítico e autônomo. Corroborando o desafio de desenvolver a autonomia do aluno e da necessidade de ampliar seu quadro de referências, discussões envolvendo a dimensão social da ciência e da tecnologia estão presentes ao longo de todo o Projeto, bem como aspectos da pintura, poesia, música, literatura, cinema e outras formas de produção cultural, que se apresentam articuladas a conceitos científicos, expandindo o universo sociopolítico e cultural do aluno, em situações nas quais ele é levado a investigar, interpretar, debater, observar, registrar, experimentar, falar e trabalhar em equipe. Para que este material atinja seu objetivo, sua mediação pedagógica será essencial. Utilize sua criatividade e autonomia ao explorar a obra, planejar e conduzir as atividades, estimular o debate, levantar questões para pensar e reforçar a autoestima da turma. Desejamos a você um bom trabalho! Pode contar conosco. As autoras pab_001_026_mp.indd 3 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM PROJETO APOEMA BAGAGEM CULTURAL BAGAGEM CULTURAL CONHEÇA OS RECURSOS E AS POSSIBILIDADES DO PROJETO. no garimpo, O mercúrio é muito usado presente na ouro atividade de coleta do intoxicar todos os água dos rios, e pode no ecossistema seres vivos presentes como que depende dessas águas, de alimento os peixes que servem O mercúrio se aos moradores locais. o, portanto, uma acumula no organism conseguirá pessoa contaminada nunca corpo e seu de mercúrio o eliminar de cabeça terá de conviver com dores sintomas. outros frequentes, náuseas e nica Ameaças à Bacia Amazô primeira pessoa, a história de uma jovem moradora deparar com um ficcional a seguir narra em Pablo Mayer O texto assombro ao se No trecho, ela relata seu pelo fato de aquela floresdas florestas amazônicas. O espanto da garota é grande onde madeireiro cortando árvores. Nacional de Anavilhanas, santuário natural, o Parque de madeita fazer parte de um grande m refúgio. Além da extração encontra ora fl da e de fauna diversas espécies da amazônica sofrem impactos de comunidades na bacia vida a e idade ras, a biodivers co. como mostra o infográfi humanas ações s inúmera ANAS foi coisa de merguMEU AMOR PELAS ANAVILH vontade de tinha sentido antes essa lho: caí inteira. Nunca adormecerem só lugar. Deixei os ouvidos me despejar toda em um em meu corpo, me a pouco, o limo foi brotando Agora debaixo da água e, pouco Então, tive de voltar. primeira vez, não fiquei. dizendo: fica, fica... Da ganhar manto de limo conta de mim, porque tome limo o que recebe o só quero deixar outro lugar. A gente acontece em nenhum é coisa mágica, que não quem quer e faz jura a. Esse limo é assim: escolhe manto e fica toda esverdead de tempo: sempre. meu ombro, me colorindo com planta e pousa em pouco. Um bem-te-vi me confunde mas nosso encontro dura o seu carinho de plumas, com delicadeza. Aceito toda a beleza para longe. rasgando o ar e afastando O som Um rangido chega da floresta, tempo que pare o rangido. floresta, e imploro ao Um grito seco vem da Toco a água em desdepois. nervoso, sem espera, sem andar de serra metálica chega entendo de terra. Preciso Não mato. o enfrentar pedida e visto os pés para haver cobra, formiga, bichos. Na terra pode os despertar não com cuidado para árvores e a terra vai ficando longe. Árvores caem sobre escorpião. Olho tudo de fim. árvore última a pelada. Não suporto tanto Agarra cipó? um o cedro como se fosse Quem é esse que abraça derrubando tempo e história. A serra segue rangendo, levadas rio como se abraçasse gente. no chão. As toras são muita vida empilhada Muita raiz arrancada, de escuro. É dia de luto. veste se floresta a e abaixo Mururu no Amazonas. Pablo Mayer gráficos Recursos visuais e info possibilitam explorar a interdisciplinaridade. A remoção da vegetação prejudica os rios, pois as chuvas carregam terra para dentro deles deixando suas águas turvas e seu leito cada vez mais raso. de A pesca pode ocorrer se maneira predatória quando utiliza técnicas que coletam quando muitos peixes e também que os ocorre em períodos em A pesca m. reproduze se peixes ente predatória reduz drasticam rios. a oferta de peixes nos Flávia Lins e Silva. 2010. p. 37-38. Rio de Janeiro: Manati, 80% Estima-se que cerca de Bacia da madeira extraída da ou seja, Amazônica seja ilegal, maneira não é retirada de uma sua sustentável que possibilite recuperação. Após a remoção de da madeira, grandes áreas floresta amazônica costumam ser convertidas em lavouras para o cultivo de soja. animais Muitas pessoas que admiram s raros, optam por comprar espécimeia deles, desconsiderando a procedênc de estimação e, para criar como animais de animais assim, promovem o tráfico movimenta comércio silvestres. Esse por ano. cerca de 1 bilhão de dólares 159 158 Ácido desoxirribonucleico – DNA molekuul.be/Shutterstock CIÊNCIAS E CIDADANIA O DNA é o ácido nucleico que determina as características genéticas. Ao ser transmitido de uma geração para outra, no processo de reprodução, promove a hereditariedade. carbono A prática e a formação cidadãs são valorizada s por meio de textos relacionados à disciplina. fósforo oxigênio hidrogênio nitrogênio Representação tridimensi onal dos átomos que compõem um trecho de DNA. Na molécula de DNA, a pentose encontrada é a desoxirribose, e suas bases nitrogenadas são adenina , guanina, citosina e timina. Nos nucleotídios do DNA, não encontramos a base nitrogenada uracila. A estrutura molecular do DNA é composta de dois filamentos (formados por muitos nucleotídios), ligados um ao outro pelas bases nitrogen adas e torcidos em hélice no espaço. Graças a essa configuração, ela é descrita com o nome de modelo da dupla-hélice. A ligação entre as bases dos nucleotídios é feita por ligações de hidrogênio, um tipo de ligação química . Na molécula de DNA, a adenina se liga sempre com a timina, enquanto a guanina se liga com a citosina. Esse pareamento obrigató rio leva a sequência de bases nitrogenadas de um filament o a determinar a sequênc ia do outro. CIÊNCIAS E CIDADANIA Exame de paternidade por DNA O material genético de cada indivíduo é único e, por essa razão, a compara de DNA é extremamente ção entre moléculas eficaz para identificar parentes co entre duas pessoas. O nidade por DNA determin exame de patera a paternidade biológica de crianças com 99,99% resultado praticamente não de acerto, isto é, seu dá margem a dúvidas. O exame pode ser feito com sangue ou com fios de cabelo do suposto pai consanguíneos – e da pessoa – ou até de parentes cuja filiação está sendo investiga da. Como é assegurado ao cidadão brasileiro o direito de não produzir provas obrigado a fornecer seu contra si, ninguém é próprio material biológico à Justiça. Entretanto, a Lei o de 2009, estabelece que n 12.004, de 29 de julho se o suposto pai se recusar a fazer o exame de código declarado como pai independ genético ele pode ser entemente do teste de DNA. Esse exame é muito importan te porque fornece evidência s à Justiça para responsabilizar abandono de seus filhos. pais pelo 66 A luta pela sobrevivência O infográfico fornece uma linha do tempo interativa com os principais pensadores que se dedicaram a explicar a evolução das espécies e também um mapa com a rota percorrida pelo navio Beagle em 1831. A origem das espécies Charles Darwin. São Paulo: Martin Claret, 2004. Obra-prima do evolucionista Charles Darwin, em que desenvolve todos os preceitos de sua teoria da evolução. Se as condições do ambiente permanecem constantes, as espécies também permanecem. Se o ambiente muda, a espécie que era adaptada a ele pode deixar de sê-lo; no entanto, novos indivíduos da população podem se mostrar mais bem adaptados às características do novo meio e, consequentemente, deixar mais descendentes. Nas gerações seguintes, eles serão a maioria, e, com o passar de muitos anos, a espécie terá se modificado. Se a modificação do ambiente for tal que nenhum indivíduo sobreviva, a espécie entrará, então, em extinção. (Steve Jones. A Ilha de Darwin, 2009. 376 p.) Pawel Ruszkiewicz/Dreamstime.com Sugestões de livros, sites, filmes, vídeos, jogos etc. para explorar ao máximo cada assunto. 1 (Unesp) “A batalha pelo elemento é impiedosa, assim como aquela por água, ar ou sexo, mas apenas de vez em quando a verdade de suas negociações é exposta em toda sua brutalidade. As plantas que comem animais são apenas um exemplo entre muitos para mostrar o quão competitivo o negócio deve ser, e como a Natureza recorre às conveniências mais improváveis para tirar o máximo do pouco que há disponível.” Planta carnívora (Dionaea sp.) em seu hábitat. No texto, o autor refere-se a um elemento químico, abundante na atmosfera, mas não no solo onde a planta cresce. Esse elemento é essencial para o desenvolvimento das plantas, uma vez que irá constituir suas proteínas e ácidos nucleicos. Qual é o elemento químico referido pelo autor e, considerando que na natureza as plantas carnívoras o obtêm dos animais que capturam, explique de que forma as espécies vegetais não carnívoras o obtêm. 2 (PUC-RJ) Entre outros processos, o reflorestamento contribui para a diminuição do efeito estufa, ao promover o(a): Assim surgiu, em 1838, o conceito de seleção natural: os organismos com características que possibilitam melhor adaptação ao ambiente têm maiores chances de chegar à fase adulta e deixar descendentes. Dessa forma, essas características tendem a ser preservadas, enquanto as que diminuem a adaptabilidade dos organismos tendem a ser eliminadas. Os tamanhos, as proporções e as cores das ilustrações a) aumento da fixação do carbono durante a fotossíntese. b) aumento da respiração durante o crescimento das plantas. c) aumento da liberação de gás carbônico para a atmosfera. d) utilização do metano atmosférico durante a fotossíntese. e) fixação de nitrogênio atmosférico por bactérias simbiontes nas raízes. não são representações exatas da realidade. SUPERANDO DESAFIOS 3 (Fuvest-SP) O diagrama a seguir é uma pirâmide de energia. Paula Radi Charles Darwin e a origem das espécies SUPERANDO DESAFIOS Depois de ler um ensaio sobre o princípio da população de Malthus – segundo o qual a produção de alimentos acontece em progressão aritmética e as populações crescem em progressão geométrica –, Darwin propôs que, apesar do grande número de nascimentos, as populações tendem a se manter constantes. De acordo com ele, embora nem todos os membros de uma população sobrevivam, sempre existiriam indivíduos mais aptos, isto é, mais bem adaptados do que outros e, portanto, com maiores chances de sobrevivência. Studio Caparroz Explorando Editora Martin Claret carnívoro herbívoro planta Nas ilhas com alimento de consistência macia, como frutos e brotos vegetais, predominam pássaros com bicos pequenos e delicados; nas ilhas que oferecem sementes como alimento, predominam pássaros com bicos grandes e maciços. a) O que representa a largura de cada nível do diagrama? b) Por que a largura de um nível não pode ser maior que a do nível abaixo dele? Neodarwinismo 4 (UFF-RJ) Considere a cadeia alimentar constituída às margens de uma lagoa pelos seres representados na figura a seguir. Referindo-se a cada elemento, quando for o caso, por meio da numeração indicada na figura, identifique: a) o nível trófico de cada elemento; b) os níveis tróficos nos quais se encontram, respectivamente, o maior e o menor grau de energia; c) o nível trófico que não foi representado na figura. Também chamado de teoria sintética da evolução, o neodarwinismo reúne as ideias de Darwin e os novos conhecimentos científicos, especialmente no campo da Genética. Além da seleção natural, essa teoria reconhece como principais fatores evolutivos as mutações e a recombinação gênica, entre outros. O neodarwinismo só foi elaborado após a descoberta dos trabalhos de Mendel, em Genética. Além disso, foi de fundamental contribuição o aprofundamento do conceito de gene, pois com base nesse conhecimento foi possível determinar os principais fatores responsáveis pela variedade dos seres vivos – as mutações e a recombinação gênica –, aspectos que Darwin desconhecia quando desenvolveu sua teoria. 110 Luis Moura GUIA DIDÁTICO EXPLORANDO 1 3 4 2 Questões de avaliações oficiais, vestibulares e do Enem preparam os alunos e os desafiam a ir além. 154 4 pab_001_026_mp.indd 4 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM Para não esquecer PARA NÃO ESQUECER Utilize os tópicos destacados no quadro a seguir para elaborar um texto-resumo sobre a Unidade 5. Este exercício vai ajudá-lo a relacionar os diferent es assuntos tratados até o momento. Resumo esquemático dos conteúdos desenvolvidos, que facilita e organiza o estudo. hábitat nicho ecológico conceitos níveis de organização cadeia e teia alimentar intraespecíficas e interespecíficas relações ecológicas harmônicas e desarmônicas Ecologia energia fluxo matéria número pirâmides ecológicas biomassa água energia carbono aquecimento global oxigênio camada de ozônio ciclos nitrogênio 155 1 (IFSP) A tabela a seguir dos minerais apresenta a quantidade ALIMENTO (100 g) carne de boi magra assada couve-manteiga milho verde em conserva pepino cru queijo prato rosbife cálcio e ferro em alguns CÁLCIO (mg) 9 330 6 10 1 023 16 alimentos. FERRO (mg) 3,20 estrutural nos seres desempenham função ca, os polissacarídios 3 Além da função energéti afirmativa. s que justifiquem essa vivos. Cite dois exemplo Cite algumas funções ção de todas as células. composi na s 4 As proteínas estão presente desempenhadas por elas. s, estivesse que, por falta de vitamina você recomendaria a alguém 5 Que tipo de alimentos sofrendo de: 0,80 0,23 0,78 4,20 São Paulo: Scipione, 2001. p. 37-39. da vida – Manual do professor. Fonte: PESSOA, O. Frota. Os caminhos mais importantes na vamente, os alimentos que apresenta, respecti Assinale a alternativa e osteoporose. prevenção de anemia a. assada e couve manteig a) Carne de boi magra e queijo prato. b) Milho verde em conserva manteiga. c) Queijo prato e couve d) Rosbife e queijo prato. e) Pepino cru e rosbife. faça o que se pede. a anemia falciforme e 2 Leia o texto a seguir sobre afirmativa é ambíguo. Acerca dessa l e degenerado, mas não 6 O código genético é universa genético: explique por que o código l. universa a) é b) é degenerado. c) não é ambíguo. 7 (UFSM-RS) Observe as UUU Phe UUC Phe UUA Leu UUG Leu UCU Ser UCC Ser UCA Ser UCG Ser UAU Tyr UAC Tyr UAA pare* UAG pare* UGU Cys UGC Cys UGA pare* UGG Trp CUU Leu CUC Leu CUA Leu CUG Leu CCU Pro CCC Pro CCA Pro CCG Pro CAU His CAC His CAA Gin CAG Gin CGU Arg CGC Arg CGA Arg CGG Arg A A sítio A ribossomo AUU IIe AUC IIe AUA IIe AUG Met ACU Thr ACC Thr ACA Thr ACG Thr AAU Asn AAC Asn AAA Lys AAG Lys AGU Ser AGC Ser AGA Arg AGG Arg UAC CA CACAGACCGUU AUGUUUGGAUU GUU Val GUC Val GUA Val GUG Val GCU Ala GCC Ala GCA Ala GCG Ala GAU Asp GAC Asp GAA Glu GAG Glu GGU Gly GGC Gly GGA Gly GGG Gly intensas dores abdos de circulação que causam falciforme têm problema bacterianas, por isso, As pessoas com anemia mais suscetíveis às infecções ósseas. Elas também são s são recomenminais, musculares ou o preventivo com antibiótico cuidados. Vacinas e tratament sua saúde sempre inspira . com anemia falciforme porém, ainda sintomas, seus dados para as crianças que podem melhorar médico e medicamentos os riscos de complicamas de, A doença requer apoio possibilida óssea é uma transplante de medula sem cura definitiva. O o transplante pouco viável. tornam l compatíve de conseguir um doador . ções e a necessidade fluido da vida. Micro&Gene anormal. . Sangue: de Ciências Biomédicas em: 21 mar. 2013. de Biociências; Instituto ioteca-21-PDF.pdf›. Acesso SÃO PAULO. USP. Instituto .br/microgene/files/bibl Disponível em: ‹www.ib.usp ição de um amie apresenta a substitu es de anemia falciform alteração pode a passo como essa sutil a) A hemoglobina de portador um valina. Explique passo noácido glutamina por bina no organismo. gás oxigênio? de afetar a função da hemoglo carência sofrem e portador de anemia falciform b) Por que os tecidos do RNAt Phe A sítio P anticódon RNAm segundo aminoácido da proteína RNAt códon códon códon códon 4 3 2 1 AMABIS, Seção de atividades de revisão no final de cada unidade, que possibilitam também uma autoavaliação. figuras: primeiro aminoácido da proteína Met or que observou vez em 1910 por um pesquisad idescrita pela primeira na estrutura da hemoglob A anemia falciforme foi de foice. Essa anomalia das afetados tinham a forma disposição organizada que as hemácias dos bicôncavo gerado pela forma de foice. ncias drásticas. O formato na acarreta consequê dando à hemácia a referida o, modificad é ina no seu interior vasos sanguíneos, moléculas de hemoglob e para passar nos pequenos flexibilidad tem O não falciforme (e daí decorre a anemia). O eritrócito (hemácia) rapidamente destruído mais curta, sendo mais o e os tecidos ficam com é mais frágil e tem vida nos capilares é prejudicad viscoso, o fluxo sanguíneo e coagulação sanguínea sangue se torna mais lesão da parede de vasos podendo haver também deficiência de oxigênio, RESGATANDO CONTEÚDOS a) cegueira noturna? b) anemia perniciosa? c) raquitismo? d) escorbuto? 2,20 Paulo César Pereira S RESGATANDO CONTEÚDO códon códon códon códon 8 7 6 5 Volume os da Biologia Moderna. J. M.; MARTHO, G.R. Fundament único. São Paulo: Moderna, 2006. p. 645. icos. Os deafetados por fatores mutagên e o nome íbrio podem estar sendo Ecossistemas em desequil s no DNA. Na figura, identifiqu a hipótese de são causados por mutaçõe os de 2 a 8 e considere feitos nos nossos genes ndentes aos códons numerad qual, ao invés de ser CGU, passou a o dos aminoácidos correspo que originou o códon 7, DNA no mutação ocorrer uma a seguinte: ser CCU. com a mutação no 7, é aminoácidos de 2 a 8, – serina. A sequência correta dos – ácido aspártico – arginina – fenilalanina – treonina a) fenilalanina – glicina – serina. – cisteína – leucina – glicina a. metionin – b) lisina – prolina – lisina – prolina – serina ina – glicina – treonina serina. – prolina – o c) metionina – fenilalan – ácido aspártic – fenilalanina – treonina d) fenilalanina – glicina – ácido aspártico – serina. – lisina – cisteína – treonina e) fenilalanina – glicina 77 76 TURMA: ESCOLA: PROFESSOR: DATA: 1. Entre as características dos seres vivos, especifique aquelas que melhor definem as situações a seguir. a) Todos são formados por unidades funcionais capazes de interagir entre si de maneira orquestrada. b) Os insetos que sofrem metamorfose, como a borboleta, passam por um estágio larval antes de atingir sua forma adulta. AVALIAÇÕES Sugestões de avaliação estão disponíveis para o Projeto. GUIA DIDÁTICO Avaliação - Biologia NOME: c) Anorexia nervosa é um distúrbio alimentar no qual a pessoa, apesar de magra, enxerga-se obesa e consequentemente provoca vômitos após as refeições. Esse distúrbio pode ser muito grave, por trazer perda excessiva de massa corpórea. d) Apesar das baixas temperaturas externas enfrentadas por um urso polar, seu corpo é mantido a uma temperatura constante, para garantir seu bom funcionamento, graças a uma grossa camada de gordura e pelos, que funcionam como isolantes térmicos. CONTEÚDO DIGITAL e) Os seres humanos precisam respirar para sobreviver. f) Uma das razões pelas quais os tubarões são excelentes caçadores é que eles apresentam um órgão capaz de sentir campos elétricos emitidos por suas presas, auxiliando em sua captura. GUIA DIDÁTICO g) Uma bactéria é capaz de se dividir em apenas 20 minutos, enquanto o período de gestação de um ser humano é de aproximadamente nove meses. h) Alterações no material genético podem trazer consequências positivas para os seres vivos. 2. O conhecimento científico muitas vezes não evolui de maneira linear. As teorias elaboradas para explicar fenômenos naturais são modificadas ou completamente derrubadas pelos cientistas após a realização de novos experimentos. Para exemplificar a evolução do conhecimento científico podemos citar as teorias criadas para explicar como os seres vivos são originados nas condições atuais do planeta. 28 Objetos educacionais digitais, disponíveis no Portal Projeto Apoema, que exploram as potencialidades das novas tecnologias. www.editoradobrasil.com.br/ apoema 5 pab_001_026_mp.indd 5 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/27/13 7:10 PM 1. O ensino de Ciências – Biologia Breves reflexões A ciência abrange um acervo de conhecimento e tecnologia relevante para viver, compreender e atuar no mundo contemporâneo. A história da ciência está relacionada e integrada à história da humanidade. Isso remete ao entendimento de que o processo de produção do conhecimento, que caracteriza a ciência e a tecnologia, constitui uma atividade humana coletiva sócio-histórico-econômica determinada. Ou seja, a produção científica é contextualizada em determinados tempo e lugar dentro de uma conjuntura política e cultural específica. E não se pode ignorar que nesse processo também se imprimem influências da história pessoal – subjetividade e criatividade – do cientista, o que justifica que as explicações de mundo e as teorias delas resultantes apresentem diferentes abordagens do fenômeno científico. GUIA DIDÁTICO A dinâmica da produção do conhecimento científico envolve transformações na compreensão do comportamento da natureza, fato que impede que o conhecimento seja caracterizado como pronto, verdadeiro e acabado, mesmo que as teorias produzidas constituam, historicamente, fundamentos das explicações dos fenômenos reconhecidos pela sociedade. A acumulação do acervo de conhecimentos científicos e tecnológicos não se dá de forma linear, contínua e sucessiva. Entretanto, os resultados do conhecimento científico e tecnológico permeiam a vida contemporânea de modo sem precedente, contínua e sistematicamente. É cada vez maior a influência da ciência e da tecnologia em nossa vida, e as inovações chegam ao dia a dia com muita rapidez; ocupam espaços nas mídias impressas, eletrônicas e digitais. Somos, então, expostos a debates sobre os avanços científico-tecnológicos, tais como a possibilidade das viagens espaciais, das modificações do código genético de seres vivos – inclusive do ser humano –, entre outros. Dos inúmeros problemas que afetam cotidianamente nossa vida e indagam a ciência por soluções, podemos citar, por exemplo, a perda da biodiversidade em decorrência da destruição dos ecossistemas, de ações humanas e acidentes que resultam em poluição de grandes áreas do planeta; os danos à saúde ocasionados pelo uso de drogas, pela desnutrição ou também por falta de moradia. Para que essas questões, de tamanha relevância social, sejam compreendidas, é necessário que as pessoas tenham acesso ao conhecimento científico, de maneira a efetivar o princípio da participação e o exercício da cidadania, pois em uma sociedade democrática é fundamental que o cidadão tenha condições de participar das decisões referentes tanto a seus interesses individuais como aos que afetam toda a coletividade. Espera-se que a escola possa, em conjunto com diversos outros agentes sociais – como os meios de comunicação e espaços não formais de divulgação científica –, promover o acesso ao conhecimento científico crítico, qualificando indivíduos para a leitura e o entendimento da realidade. Nesse contexto, cabe ao ensino de Ciências despertar no aluno a postura crítica, estimulando-o a questionar respostas gratuitas ou soluções falaciosas e buscar evidências que expliquem os fenômenos ou fatos, para além do senso comum. O desafio é incorporar à prática de ensino os conhecimentos de ciência e tecnologia relevantes para a formação do cidadão. Para tanto, o ensino de Ciências, além do compromisso com as informações e com a técnica competente, deve se basear em valores comprometidos com a responsabilidade social e com os princípios éticos de respeito a todos os seres vivos – valores que contemplem não só a espécie humana, mas também a natureza. 6 pab_001_026_mp.indd 6 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM Essa proposta, em virtude de sua relevância, tem merecido destaque nas discussões relativas ao processo de ensino-aprendizagem escolar. A seguir, são transcritos os objetivos gerais de Ciências Naturais indicados pelos PCN. O ensino de Ciências Naturais deverá então se organizar de forma que, ao final do ensino fundamental, os alunos tenham desenvolvido as seguintes capacidades: • compreender a natureza como um todo dinâmico e o ser humano, em sociedade, como agente de transformações do mundo em que vive, em relação essencial com os demais seres vivos e outros componentes do ambiente; • compreender a ciência como um processo de produção de conhecimento e uma atividade humana, histórica, associada a aspectos de ordem social, econômica, política e cultural; • identificar relações entre conhecimento científico, produção de tecnologia e condições de vida, no mundo de hoje e em sua evolução histórica, e compreender a tecnologia como meio par a suprir necessidades humanas, sabendo elaborar juízo sobre riscos e benefícios das práticas científico-tecnológicas; • c ompreender a saúde pessoal, social e ambiental como bens individuais e coletivos que devem ser promovidos pela ação de diferentes agentes; • formular questões, diagnosticar e propor soluções para problemas reais a partir de elementos das Ciências Naturais, colocando em pr ática conceitos, procedimentos e atitudes desenvolvidos no aprendizado escolar; • s aber util iz ar conceitos científ icos básicos, associados a energia, matéria, transformação, espaço, tempo, sistema, equilíbrio e vida; • s aber combinar leituras, observações, e x p er im ent a çõ e s e r e gi s tr o s p ar a coleta, comparação entre explicações, organização, comunicação e discussão de fatos e informações; • v alorizar o trabalho em grupo, sendo capaz de ação crítica e cooperativa para a construção coletiva do conhecimento. BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ciências Naturais. Brasília: MEC/SEF, 1998. p. 32-33. Entendam-se, aqui, “competências” como esquemas mentais de caráter cognitivo, socioafetivo ou psicomotor que utilizamos para estabelecer relações com sujeitos, objetos e situações, mobilizando conhecimentos e experiências anteriores a fim de enfrentar determinada situação. São operações mentais estruturadas como fios de uma rede, e não como degraus em uma escada. Portanto, seu desenvolvimento não ocorre de forma linear, não obedece à lógica de pré-requisitos rígidos. Construir competências – trabalhar em equipe, debater, questionar, sistematizar, utilizar diferentes linguagens para se expressar, entre outras – refere-se à capacidade de lançar mão dos variados recursos, de maneira criativa e autônoma, no momento preciso e da forma adequada. Implica uma ampliação do repertório cognitivo. A seleção desses objetivos se dá no entendimento de que a escola é um dos espaços em que as explicações e as linguagens são construídas. O aluno, ser social, sujeito de sua aprendizagem, nasce em um ambiente mediado por outros seres humanos, pela GUIA DIDÁTICO Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) para Ciências Naturais no 3º e 4º ciclos (Brasil, 1998), os objetivos das Ciências Naturais no Ensino Fundamental foram concebidos para que o aluno desenvolva “competências” que lhe permitam compreender o mundo e atuar como indivíduo e cidadão, utilizando conhecimentos de natureza científica e tecnológica. Esse documento apresenta uma série de propostas para o ensino de Ciências Naturais e para o trabalho com os denominados temas transversais – meio ambiente, saúde, orientação sexual, ética, pluralidade cultural, trabalho e consumo –, traça objetivos e contém sugestões de estratégias de trabalho. 7 pab_001_026_mp.indd 7 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM natureza e por artefatos tecnológicos e sociais; aprende nas relações com o ambiente, construindo tanto linguagem quanto explicações e conceitos, que variam ou se ampliam ao longo da vida. Trabalhando os conhecimentos prévios Muitos conceitos e explicações sistematizados no processo de escolarização são fenômenos com os quais se convive desde a infância e estão permeados por experiência corporal direta – por exemplo, a percepção de que objetos têm velocidade ou que oferecem diferentes níveis de resistência à manipulação. Fato como esse é o que, aqui, entendemos como conhecimentos prévios. Alguns autores preferem utilizar a expressão “concepções iniciais, espontâneas ou alternativas” ao se referir às ideias previamente concebidas pelos alunos. O ensino de Ciências deve ser balizado no fato de que o aluno já dispõe de conhecimentos prévios a respeito de determinado fenômeno e que podem ser diferentes dos conceitos científicos. GUIA DIDÁTICO Assim, no planejamento do trabalho docente devem constar situações de aprendizagem; situações que, partindo do conhecimento prévio do aluno, cheguem à formulação do conhecimento científico – à explicação científica dos fenômenos. É fundamental a apresentação de problemas que confrontem a concepção científica com as concepções trazidas pelos estudantes. Depois da fase de se estabelecerem conexões entre o conceito científico, as experiências concretas do cotidiano e a construção do novo conceito, outro fator importante no processo ensino-aprendizagem é a aplicação dos novos conceitos a situações e contextos variados. Na escola, o aluno deve ser estimulado a aprender conceitos de Biologia, Química, Física, entre outros, para que tenha condições de ser protagonista na sociedade em que vive, fazendo escolhas, tomando decisões acerca da saúde, do meio ambiente, do uso das tecnologias, e outras mais. E ainda ser capaz de emitir opiniões pautadas não apenas no senso comum, mas no conhecimento científico necessário para a vida cidadã. 2. Competências e habilidades 2.1 O ensino de Ciências e a construção de competências e habilidades Documentos como os Parâmetros Curriculares Nacionais e exames como Sistema de Avaliação da Educação Básica (Saeb), Programa Internacional de Avaliação de Estudantes (Programme for International Student Assessment – Pisa) e Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) apresentam propostas pedagógicas coerentes com as de outros países. Nessas propostas, destaca-se a importância de organizar currículos visando à autonomia intelectual dos alunos não por meio da simples valorização do aprendizado de conceitos, e sim do desenvolvimento de competências e habilidades. Diante do ritmo acelerado de produção de conhecimento, já não é viável o costume de acrescentar continuamente novos tópicos ao “conteúdo programático”. A escola assume um importante papel na promoção da autonomia intelectual do aluno propondo situações de aprendizagem que abordam conceitos-chave contextualizados, relacionados a cada disciplina ou área do conhecimento e, sempre que possível, articulados com outras áreas do conhecimento. No ensino de Ciências, certos conceitos são essenciais à compreensão de fenômenos e processos que capacitam o aluno, 8 pab_001_026_mp.indd 8 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM Parece consenso que a escola não tem meios para ensinar absolutamente todo o conhecimento gerado no campo da ciência. O desafio pedagógico é ir além do ensino de conteúdos do programa da disciplina e fazer o aluno aprender a aprender. Com base na seleção de alguns conceitos, deve ser feita a contextualização desses conceitos por meio de situações de aprendizagem que mobilizem esquemas mentais, ampliando assim a autonomia intelectual dos alunos. Ou seja, a escola precisa oferecer, sistemática e planejadamente, situações que levem o aluno a aprender a comparar, interpretar, classificar, analisar, sintetizar, questionar, discutir, debater, descrever, esquematizar, opinar, julgar, fazer generalizações, analogias, diagnósticos etc., em diferentes disciplinas, conteúdos e contextos. Os educadores e a escola devem se esforçar para promover situações diversificadas de aprendizagem, ainda que trabalhem menos conceitos no ano letivo. Um aluno com mais autonomia, se tiver interesse, tem condições de continuar aprendendo além dos muros da escola e buscar conteúdos que complementem o currículo escolar. Contudo, muitos professores têm o costume de afirmar que o eixo de seus currículos e planos de ensino é a construção de competências e habilidades mesmo quando isso não ocorre. Portanto, há uma evidente falta de compreensão desses termos. Vamos tentar esclarecê-los. 2.2 O que distingue competência de habilidade? De modo simplificado, pode-se dizer que, enquanto a competência tem caráter geral, ou seja, aplica-se a contextos diversos, a habilidade relaciona-se diretamente a uma situação específica. Por exemplo, a competência de construir argumentação é mobilizada em diversas situações e em diferentes campos do conhecimento: argumenta-se no debate oral, na redação, na apresentação de trabalhos etc. Dependendo da disciplina, essa argumentação utilizará conceitos específicos. Para argumentar com propriedade tanto contra como a favor de um tema como o direito ao aborto em casos de fetos anencefálicos, por exemplo, é preciso dominar alguns conceitos de anatomia, legislação, bioética etc. Toda competência pode ser desdobrada em diferentes habilidades, que podem compor outras competências. Argumentar, por exemplo, envolve as habilidades de expressar-se adequadamente por meio da escrita ou do discurso, demonstrar ideias com coerência, articular conceitos etc. Cada uma dessas habilidades, ao ser analisada, também pode ser decomposta e, dessa forma, assumir o status de competência. Por outro lado, a argumentação pode ser considerada uma das habilidades envolvidas na competência de debater argumentando. O limite conceitual entre o “saber” e o “saber fazer” é tênue e contextual. O mais importante é perceber que não se constroem competências no vazio conceitual, isto é, quem argumenta de forma competente mobiliza esquemas mentais, conceitos, experiências anteriores, valores e outros recursos cognitivos. Entretanto, nenhum conceito por si só faz alguém desenvolver uma competência. É preciso vivenciar situações que demandem a aplicação prática desse “saber fazer”. Só se aprende a argumentar vivenciando situações que exijam argumentação, GUIA DIDÁTICO quando ele realmente compreende esses princípios, a extrapolar e agregar novos conceitos relacionados. Entre eles, estão os conceitos de organização, metabolismo, gene, adaptação, homeostasia, tempo, espaço, força, velocidade, ação enzimática, reação química etc. Com base neles, é possível problematizar questões contemporâneas, como aquelas relativas às aplicações biotecnológicas, aos fenômenos e às ameaças ambientais, além de outras relevantes ao exercício da cidadania e ao desenvolvimento do senso crítico desse aluno. 9 pab_001_026_mp.indd 9 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM seja na aula de Ciências, História, Arte ou em outros contextos similares fora da escola. Uma vez que se sabe argumentar, a competência de argumentação pode ser colocada em ação em momentos acadêmicos, profissionais ou em situações particulares. Como posso ajudar o aluno a construir competências e habilidades? GUIA DIDÁTICO A resposta é: atentando para propor situações de aprendizagem diversificadas, que mobilizem as competências e habilidades esperadas e conceitos disciplinares selecionados para aquele nível de ensino. As próprias competências precisam ser o objetivo do ensino. Não basta pensar no conteúdo a ser trabalhado. Ao planejar aulas ou outras situações, você precisa seguir a dica de selecionar primeiro a competência ou a habilidade a ser focada. A atividade deve ser coerente com essa escolha. Só então você deve escolher o conteúdo disciplinar necessário à tarefa. Por exemplo: a competência de ler e interpretar gráficos pode ser desenvolvida em aulas que trabalhem ecologia, enzimas, calor, crescimento bacteriano etc. No ensino de cinemática, ao propor atividades como análise de situações-problema, leitura e interpretação de gráficos, demonstrações, análise de um vídeo ou leitura de textos, o professor deve, ancorado em conceitos da Física, procurar desenvolver competências e habilidades diversificadas. Provas e testes escritos só ajudam a avaliar algumas competências e habilidades. Competências como trabalhar em equipe, expressar-se oralmente etc. só podem ser avaliadas por meio de situações em que o professor observe o aluno colocando essas competências em prática. Diante de programas pedagógicos tão extensos, é preciso selecionar conceitos que instrumentalizem o aluno a formular suas próprias opiniões, posicionar-se criticamente e fazer escolhas que não sejam pautadas apenas no senso comum, quando estiver diante de questões relativas ao corpo, à saúde, ao meio ambiente, ao trabalho, à ciência e tecnologia e seu impacto na sociedade. O desafio é fazê-lo reconhecer a necessidade de ampliar seu quadro de referências apropriando-se de conceitos e competências que lhe facilitem o trânsito em diferentes contextos, desde a realidade cotidiana, local e concreta até a distante, global e mais abstrata. Ele deve se sentir cidadão do bairro e do mundo, aplicando na vida o que aprende na escola. Portanto, não basta estudar sobre poluição local sem entender qual é a relação dela com o aquecimento global e o que um cidadão deve fazer para conservar o meio ambiente. Para favorecer esse entendimento, a escola precisa incorporar aspectos que fazem parte do universo do aluno e envolvê-lo na aprendizagem. Entre esses aspectos estão as novas tecnologias, redes sociais etc. Um aluno capacitado a usar criticamente múltiplas modalidades de linguagens e tecnologias poderá exercer com mais propriedade sua cidadania e ser protagonista de sua história. 3. Organização do Projeto Além do Volume 9 do Projeto Apoema Ciências, que aborda a Física e a Química, você pode trabalhar com o Apoema Biologia. Este volume busca atender aos currículos de Ciências que visam dar continuidade ao estudo da vida e seus processos, de modo mais aprofundado, em paralelo ao aprendizado dos conceitos físicos e químicos. Selecionamos temas com enfoque predominantemente biológico, embora sejam abordados de forma integrada. O critério de seleção baseou-se na relevância dos conteúdos tanto no aspecto da preparação para a vida cidadã como na compreensão dos fenômenos biológicos. Neste volume, cujo foco é o fenômeno vida – objeto de estudo da Biologia –, são tratados temas como biotecnologia e evolução, entre outros, buscando consolidar conceitos estudados ao longo do Ensino 10 pab_001_026_mp.indd 10 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM Houve especial cuidado na adequação do vocabulário, no grau de aprofundamento dos conceitos, bem como na exploração significativa de diferentes recursos comunicativos para favorecer a aprendizagem e despertar o interesse e a curiosidade do aluno por temas da Biologia na importante etapa de transição – na escola e na vida – na qual ele se encontra. 3.1 Estrutura As atividades e as seções complementares têm funções diversas, como verificar o conhecimento, propor a aplicação prática de conceitos, estimular o aluno a formular opiniões e a argumentar; aprimorar sua capacidade de leitura e comunicação escrita e promover a interpretação de imagens, gráficos e tabelas. CIÊNCIAS E CIDADANIA Nessa seção, o objetivo é articular os conceitos estudados ao longo dos capítulos de Ciências com o exercício da cidadania. Temas como a exclusão social, a luta pelos direitos humanos e a conquista da melhoria da qualidade de vida são trabalhados de maneira a contribuir com a conscientização dos alunos que ganham autonomia para debater e formular suas opiniões. A escola assume importância cada vez maior na formação de cidadãos e não pode excluir os alunos da discussão sobre questões como clonagem, células-tronco, fontes alternativas de energia e decisões políticas, por exemplo, as referentes a protocolos internacionais que regulam a emissão de carbono no monitoramento do aquecimento global. CIÊNCIA, TECNOLOGIA E SOCIEDADE Essa seção trabalha a dimensão social da Ciência e da Tecnologia. O movimento Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) foi uma reação originada na academia e decorreu de uma série de movimentos sociais e políticos de contestação ao sistema vigente no fim da década de 1960, na Europa e nos Estados Unidos. Um dos alvos desses protestos foi a cultura tecnocrática dominante nas décadas anteriores. Segundo Walter Bazzo (2003), os estudos CTS: [...] não são relevantes desde os âmbitos acadêmicos em que tradicionalmente se desenvolveram as investigações históricas ou filosóficas sobre a ciência e a tecnologia. Ao colocar o processo tecnocientífico no contexto social e defender a necessidade da participação democrática na orientação do seu desenvolvimento, os estudos CTS adquirem uma relevância pública de primeira magnitude. Hoje, as questões relativas à ciência e à tecnologia e sua importância na definição das condições da vida humana ex tr avasam o âmbito acadêmico par a conver ter-se em centro de atenção e interesse do conjunto da sociedade. As questões que envolvem as relações entre ciência, tecnologia e sociedade alcançam uma dimensão política cada vez mais significativa. São exemplos de questões que explicitam essa relação as que envolvem aspectos bioéticos, como transgênicos, clonagem e pesquisas com células-tronco, fontes alternativas de energia, energia nuclear, qualidade do ar, preservação das florestas, consequências do uso de celulares, entre tantas outras que podem evidenciar a relação ciência-tecnologia e sociedade. O meio educacional apropriou-se dessa discussão não só por sua adequação inquestionável à formação cidadã, como também para aproximar a ciência dos interesses dos alunos e da sociedade. GUIA DIDÁTICO Fundamental e introduzir o aluno no debate qualificado de questões contemporâneas. Vale destacar que não se trata de mera transposição de conteúdos do nível médio para o fundamental, tampouco de uma revisão ou resumo dos demais volumes. 11 pab_001_026_mp.indd 11 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM BAGAGEM CULTURAL É fundamental que o aluno identifique que as relações entre conhecimento científico, produção de tecnologia e condições de vida são resultado de um processo histórico de construção da ciência. Objetivamos assim, por meio de textos, reflexões ou atividades, levar o aluno a perceber que a ciência é uma produção humana e, como tal, fruto do contexto histórico-social. GUIA DIDÁTICO Nessa seção, pretendemos mostrar o processo histórico de construção de alguns conceitos estudados no Projeto, ilustrando seus diferentes contextos histórico-sociais de produção por meio de episódios históricos para mostrar ao aluno que a aceitação ou não de uma teoria está intimamente relacionada às forças sociais, políticas, filosóficas ou religiosas do contexto em que foi produzida. Entendendo saúde de maneira mais ampla, ou seja, não restrita aos aspectos biológicos, tampouco a uma questão pessoal, a seção procura sensibilizar o aluno para a importância do cuidado com o corpo e do ambiente. O conceito de saúde aqui adotado reconhece como fatores determinantes da vida saudável as condições ambientais, econômicas, políticas, psicológicas, sociais, culturais e comportamentais, agregando-as a ela. Se abordados fora de um contexto apropriado, os temas referentes à saúde podem parecer um tanto alheios à realidade e, dessa maneira, comprometer a adoção de estilos de vida saudáveis e a conscientização no que diz respeito a aspectos e questões fundamentais. A seção Bagagem cultural traz temas cotidianos que são excelentes para desenvolver trabalhos de maneira multidisciplinar. Infográficos repletos de informações e ilustrados de maneira divertida conectam diferentes disciplinas do currículo escolar e deixam evidente que o trabalho multidisciplinar é mais rico, completo e interessante. O trabalho com a seção pode ser desenvolvido em grupos e estar associado a pesquisas complementares que ofereçam embasamento para o tema tratado. A Bagagem cultural também pode ser útil como introdução a um projeto de pesquisa interdisciplinar, despertando o interesse dos alunos para temas presentes na vida dos cidadãos. Para não esquecer Apresentado no fim de cada unidade, destaca os principais tópicos desenvolvidos em uma sequência lógica e organizada. A atividade propõe a elaboração de um texto-resumo, estimulando assim a capacidade de síntese e a visão orgânica do conteúdo estudado. Essa atividade reforça a revisão do assunto da unidade de maneira integral e prepara o aluno para a realização das atividades da seção Resgatando conteúdos. Embora o assunto não seja mapa conceitual, a seção Para não esquecer pode servir também como ferramenta de orientação na construção de um desses mapas. Veja a seguir. A construção de um mapa conceitual Propostos por Novak (1996) e elaborados com base nas contribuições de Ausubel (1980), os mapas conceituais representam, na forma de diagramas, relações consideradas significativas entre os conceitos de uma disciplina ou entre unidades de ensino. 12 pab_001_026_mp.indd 12 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM No ensino de Ciências e de outras disciplinas, eles podem ser úteis no planejamento, na avaliação e nos demais processos da prática pedagógica. Segundo Novak (1996), um mapa conceitual é constituído por um conjunto de conceitos interrelacionados de acordo com uma hierarquia. Nele, as relações mais importantes entre os conceitos – a maioria deles representados por uma palavra ou símbolo – são enfatizadas pelos recursos gráficos. Como representam os conceitos-chave conectados, os mapas conceituais possibilitam a visualização da lógica que leva a organizar, de determinada maneira, os conteúdos de Ciências no currículo escolar; de como o projeto está estruturado; e, até mesmo, a compreensão de textos. Sem a pretensão de apontar para um único caminho possível, esse tipo de mapa pode auxiliar professor e aluno a identificar quais conteúdos são essenciais para a aprendizagem de outros. Com o mapeamento, torna-se também mais fácil perceber como se relacionam os conceitos que serão desenvolvidos em diferentes aulas/unidades. A partir daí, o trabalho interdisciplinar pode ocorrer sem a necessidade da tradicional aproximação artificial entre campos do conhecimento, baseada em temas e justaposição de conteúdos. Ao estabelecer redes, o mapa evita reforçar a linearidade e ambiente • identificar os conceitos-chave do conteúdo a ser desenvolvido; • buscar relações entre os conceitos (ex.: X causa Y ou Z depende de N etc.); • conectar os conceitos por meio de palavras ou frase conectivas, como “estuda” e “são exemplos” utilizadas no mapa conceitual. Não há apenas uma forma de representação em um mapa conceitual. São possíveis e desejáveis várias formas. Use sua criatividade. O importante é que os conceitos selecionados sejam realmente os mais significativos e que as relações entre eles fiquem claras. Lembre-se de que construir um mapa conceitual em grupo é um ótimo meio de promover a troca de ideias. Respeitando a individualidade e valorizando as experiências e as impressões de cada um, pode-se fortalecer o coletivo. Abaixo, um exemplo de mapa conceitual que pode ser aplicado no ensino de Ciências. seres vivos interações entre os seres vivos estuda interações entre os seres vivos e o ambiente são exemplos fotossíntese Para a construção de um mapa conceitual, pode-se adotar o seguinte procedimento: são exemplos predação competição protocooperação ciclo da água GUIA DIDÁTICO Ecologia a fragmentação nos programas das disciplinas, pois possibilita ao aluno perceber que um mesmo tópico pode aparecer mais de uma vez representado de diferentes modos e em diferentes níveis de profundidade, indicando múltiplas abordagens curriculares. Exemplo de mapa conceitual para o estudo da Ecologia. 13 pab_001_026_mp.indd 13 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM Convide os alunos a construírem seus próprios mapas conceituais e a compartilhá-los com a turma. Assim, é possível compreender que cada pessoa tem uma maneira própria de organizar o conteúdo estudado. Estimule-os a aprimorar os mapas (adicionar, remover ou mudar conceitos). Um mapa conceitual poderá mudar continuamente, acompanhando o desenvolvimento do conteúdo. Estão disponíveis na internet softwares que podem auxiliá-lo a construir mapas conceituais. CONEXÕES A proposta aqui é aprofundar e contextualizar algumas questões relacionadas ao conteúdo estudado. Em geral, os textos apresentados são extraídos de mídias diversas, como revistas de divulgação científica, jornais e sites. O trabalho com textos e imagens desperta o interesse dos alunos para assuntos relacionados ao capítulo, facilitando o estudo do tema. GUIA DIDÁTICO COM A PALAVRA, O ESPECIALISTA Nessa seção, apresentamos uma entrevista com cientistas dedicados à pesquisa na área do conhecimento abordada no capítulo. O objetivo é mostrar como eles trabalham e pensam, desconstruindo o estereótipo de que todos são homens e detentores absolutos do conhecimento científico. Essa imagem distorcida costuma ser reforçada nas produções voltadas ao público infantojuvenil, como em desenhos animados, revistas em quadrinhos e na mídia em geral. Os especialistas selecionados contam um pouco de suas histórias, explicam a escolha profissional e orientam os alunos que se interessam pelo tema e pretendem um dia trabalhar na mesma profissão a alcançar seus objetivos. Explorando Essa seção indica materiais complementares – como livros, animações, infográficos, DVDs e textos – que contribuem para a aprendizagem de conteúdos do capítulo e enriquecem o repertório do aluno a respeito de temas correlatos. Além de materiais educativos, a seção recomenda diversos centros de visitação distribuídos por diversas cidades brasileiras, como museus, jardins botânicos, entre outros. É importante que o aluno, ao ler um livro ou uma revista, explore todo seu potencial, bem como procure refletir sobre o que está lendo, analise as imagens que são apresentadas, seja curioso e leia as notas de capa, os rodapés, as informações sobre os autores, o ano em que a obra foi editada etc., anote as dúvidas e procure no dicionário as palavras que não conhece. Julgamos que essas atitudes podem torná-lo um leitor mais crítico. Esses recursos podem ser utilizados ainda para despertar a curiosidade ou a motivação dos alunos na hora de introduzir novos temas. Eles ajudam a visualizar o que é apresentado em sala de aula, inclusive cenários desconhecidos dos alunos. Krasilchik (2004 apud TRIVELATO E SILVA, 2011) lembra que recursos audiovisuais podem ilustrar ou simular, por exemplo, experimentos que apresentariam riscos ou exigiriam muito tempo e recursos muito sofisticados, processos muito lentos ou rápidos demais, paisagens exóticas e comportamentos de animais e plantas. Destaca ainda que esses recursos são essenciais também para se observar desde o infinitamente pequeno até o imensamente grande; multiplicar pontos de vista sobre a mesma realidade e permitir uma aproximação dirigida; conhecer outras culturas e realidades, entre outros exemplos. Contudo, é preciso atentar para a importância da mediação entre o conteúdo científico e as diferentes formas em que ele é representado socialmente para que esses recursos não 14 pab_001_026_mp.indd 14 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM assumam o papel de simples entretenimento esporádico na escola. A visita a museus e centros de pesquisa pode ser organizada com toda a turma ou mesmo ser recomendada como projeto ou atividade extracurricular. Essas saídas devem sempre ser orientadas pelo professor, de forma que um objetivo específico seja cumprido, garantindo que os alunos tirem mais proveito dessas oportunidades. Como qualquer recurso didático, a eficiência e o significado das mídias audiovisuais no ensino de Ciências dependerão de seu uso articulado com o currículo. ? ! O Boxe-pergunta antecipa para o aluno um questionamento a respeito de algum conteúdo, assunto ou fato que será abordado na leitura do texto que está sendo trabalhado, com o objetivo de estimular a curiosidade dele e levá-lo a levantar hipóteses sobre a questão. No Boxe-resposta, é apresentada a resposta, fechando o elo pergunta-texto-resposta, ou seja, possibilitando o estabelecimento de uma relação dialógica com o texto. PRIMEIRAS IDEIAS é indicado que os alunos relembrem seus conhecimentos prévios (primeiras ideias) e analisem se esses conceitos foram reformulados ao longo do capítulo. Assim, eles compreendem as etapas do próprio processo de aprendizagem, tornando-se ainda mais aptos a aprender. Palavra-chave A aprendizagem está intimamente associada à ampliação do vocabulário dos alunos. Por essa razão, o Projeto Apoema Ciências traz um boxe, chamado Palavra-chave, que explica cada termo que o aluno pode não conhecer, facilitando o acompanhamento do conteúdo. Entendemos que explicar o termo na própria página em que ele aparece pela primeira vez facilita a compreensão do texto, mas sabemos que o recurso não substitui o uso adequado do dicionário, uma habilidade a ser desenvolvida tanto pelo professor de Língua Portuguesa como pelo de Ciências, em que o aluno aprende a identificar o significado mais adequado, considerando o contexto do termo em questão. OBSERVANDO NOVOS CONCEITOS No início de cada capítulo, há um boxe Primeiras ideias que procura descobrir o que os alunos já sabem a respeito do tema a ser desenvolvido ao longo do capítulo. Essa ferramenta é importante para orientar o trabalho do professor, que assim concentra seus esforços nas principais lacunas conceituais, oferecendo-lhes uma aprendizagem bem consolidada. As seções instigam o caráter investigativo dos alunos, fundamental ao processo ensino-aprendizagem de Ciências. A seção Observando se baseia em atividades práticas simples que requerem a observação de fenômenos. Já a seção Experimentando é pautada na construção de experimentos práticos, sem deixar de lado os cuidados necessários à manipulação dos diferentes objetos usados nas experiências. No final de cada capítulo, o boxe Novos conceitos traz as respostas às perguntas do boxe Primeiras ideias. Nesse momento, O papel do aluno se altera muito nesses momentos de investigação. Práticas educativas voltadas para a ação do aluno durante GUIA DIDÁTICO EXPERIMENTANDO 15 pab_001_026_mp.indd 15 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM o processo ensino-aprendizagem, conforme ressalta Azevedo (2004, p. 21-22), ajudam a: [...] levar o aluno a participar de seu processo de aprendizagem, sair de uma postura passiva e começar a perceber e a agir sobre o seu objeto de estudo, relacionando o objeto com acontecimentos e buscando as causas dessa relação, procurando, portanto, uma explicação causal para o resultado de suas ações e/ou interações. Com base nessas atividades, são propostos desdobramentos que, em geral, incluem registro e análise das observações feitas. Aos poucos, o aluno se familiariza com as metodologias científicas, aprendendo a formular hipóteses, a realizar experimentos de comprovação e a aceitar ou refutar hipóteses. Essa construção possibilita a compreensão dos processos científicos e da contínua construção do conhecimento científico. As atividades práticas propostas ao longo do Projeto observam as orientações apresentadas nos Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, 1998): As atividades experimentais em laboratório ou em sala de aula devem obedecer às normas de segurança relativas à manipulação de fogo, experimentos com produtos químicos e eletricidade. Há restrições a experimentos com sangue humano e às observações de tecidos humanos, entre outros. E também são previstos cuidados especiais com os equipamentos. GUIA DIDÁTICO SUPERANDO DESAFIOS Médio) e, por isso, ter a característica de “desafio” para os alunos de Ensino Fundamental – avaliam competências e conceitos trabalhados ao longo do Projeto, não exigindo necessariamente que você complemente o conteúdo para explorá-las com eles. TRABALHO EM EQUIPE Nessa seção, estão reunidas atividades nas quais a busca de informações em fontes diversificadas e o debate sobre questões instigantes são o foco. As tarefas propostas buscam valorizar o trabalho em equipe e estimular relações interpessoais, a prática de ação crítica e cooperativa. Para favorecer o trabalho cooperativo, as atividades propostas nessa seção preveem grupos de trabalho. A seção contribui para o desenvolvimento de atitudes como aprender a ouvir os colegas, expressar e defender suas próprias ideias, debater argumentando e respeitar as diferenças. A avaliação desse tipo de atividade não deve se limitar à análise da produção final do grupo, o importante é o processo de trabalho, que inclui discussão, negociação, organização, comunicação efetiva entre os membros etc. Sugere-se, assim, que seja reservado um período em sala de aula para a execução dessa atividade. A fim de ganhar tempo, pode-se solicitar aos alunos que cumpram, fora da escola, etapas como a organização do material e a pesquisa prévia para coleta de informações. RESGATANDO CONTEÚDOS A seção oferece uma seleção de questões aplicadas em vestibulares e outros exames oficiais, como é o caso do Enem e do Pisa, realizados pelo Ministério da Educação. Trata-se de um recurso opcional ao educador que quiser tornar familiar para os alunos questões de concursos ou aprofundar determinados conceitos trabalhados. As questões propostas – apesar de a maioria ser extraída de exames de uma etapa posterior (Ensino Frequentemente, o aluno não consegue sozinho relacionar adequadamente os assuntos de diferentes capítulos. Por exemplo, a compreensão de conceitos relacionados à qualidade da água deve abranger outros que atuam como pré-requisitos à aprendizagem, como as propriedades básicas da água e noções acerca de sua importância para a vida no planeta. 16 pab_001_026_mp.indd 16 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM Para consolidar a compreensão dos principais temas de cada livro, a seção Resgatando conteúdos, no final de cada unidade, revisa conceitos estudados em todos os seus capítulos por meio de atividades diversificadas que apresentam imagens, textos e questões de exames oficiais. AGORA É COM VOCÊ No final de cada capítulo, há a seção Agora é com você, composta de questões de fácil resolução, por meio das quais o aluno poderá revisar o conteúdo estudado. Essa seção é muito importante para a fixação dos conceitos abordados. DIVERSIFICANDO LINGUAGENS Diversificando linguagens oferece atividades cujo foco são as competências de leitura, análise e reflexão com base em textos de diferentes gêneros, incluindo tabelas, gráficos e outras imagens. As respostas não são diretas, exigindo que aluno se proponha a refletir sobre as questões apresentadas. Muitas atividades apresentam situações do cotidiano (não necessariamente o imediato), propondo aos alunos que articulem o conhecimento adquirido na aula de Ciências com as questões da vida real. Buscamos aqui, mais uma vez, a abordagem interdisciplinar e contextualizada do conhecimento. GUIA DIDÁTICO A formação dos alunos não pode se limitar à fixação de conteúdos novos, pois a vida de um cidadão requer constantemente a análise e a interpretação de materiais diversificados, como imagens, tabelas e textos presentes nos mais variados meios de comunicação, como revistas, jornais, sites e campanhas de conscientização. Aprender a refletir e compreender diferentes linguagens visuais é essencial para eles desenvolverem uma postura crítica e consciente. 17 pab_001_026_mp.indd 17 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM 3.2 Quadros de conteúdos Biologia UNIDADE CAPÍTULO 1 – Características de um ser vivo 2 – Investigações sobre a origem da vida • • • • • • 3 – Água, sais minerais e vitaminas • Propriedades e características da água. • Fonte de sais minerais e vitaminas. • Funções de sais minerais e vitaminas no corpo humano. 4 – Carboidratos, lipídios e proteínas • Função dos carboidratos, lipídios e proteínas no organismo humano. • Características estruturais das proteínas. • Funcionamento das enzimas. 5 – Ácidos nucleicos • Composição do DNA. • Transcrição gênica. • Síntese proteica. 6 – Biotecnologia e Engenharia Genética • • • • • Definição de biotecnologia. Evolução das técnicas de manipulação do DNA. Tecnologia do DNA recombinante. Reação de polimerização em cadeia. Bioética. 7 – Aplicações práticas da Biotecnologia • • • • • Clonagem de seres vivos. Terapia com células-tronco. Terapia gênica. Organismos geneticamente modificados. Biopirataria. 8 – Evolucionismo • • • • • • Lamarckismo. Darwinismo. Neodarwinismo. Mutações. Seleção natural. Especiação. 9 – O estudo da evolução • • • • • Órgãos homólogos. Órgãos análogos. Embriologia comparada. Registro fóssil. Comparação de proteínas. 10 – Conceitos fundamentais • • • • Hábitat. Nicho ecológico. Níveis de organização dos seres vivos. Cadeia alimentar. 11 – Relações ecológicas • Relações harmônicas e desarmônicas entre espécies. • Relações intraespecíficas e interespecíficas. 12 – Fluxo de matéria e energia • • • • 1 – Estudo da vida 2 – A química da vida 3 – Biotecnologia GUIA DIDÁTICO 4 – Evolução dos seres vivos 5 – Ecologia: a vida no ambiente CONTEÚDO • Características que diferenciam organismos vivos da matéria morta, como presença de células, complexidade química, entre outras. • Teoria celular. Abiogênese. Biogênese. Evolução química. Hipótese heterotrófica. Hipótese autotrófica. Teoria da endossimbiose. Pirâmides ecológicas. Ciclos biogeoquímicos. Camada de ozônio. Aquecimento global. 18 pab_001_026_mp.indd 18 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM 6o ano UNIDADE CAPÍTULO CONTEÚDO 1 – O mundo dos seres vivos • • • • • 2 – Os seres vivos e as suas interações • Obtendo energia para a sobrevivência – níveis tróficos. • Ocupando diferentes papéis: cadeias e teias alimentares. 3 – A água no ambiente e nos seres vivos • A presença da água nos seres vivos. • A presença da água no ambiente. • O ciclo da água em nosso planeta. 4 – Água, uma substância fundamental • • • • Estados físicos da matéria. Características da água. O princípio dos vasos comunicantes. O princípio de Pascal: tensão superficial. 5 – A importância da água para a vida humana • • • • • O uso da água. Fontes de poluição da água. O tratamento da água. O destino da água utilizada: o tratamento de esgoto. Problemas sociais relacionados à àgua. 6 – Componentes e propriedades do ar • Características: massa, elasticidade, peso, pressão atmosférica. • Relação entre pressão e altitude. 7 – A atmosfera • Composição da atmosfera terrestre. • Camadas da atmosfera. 8 – A previsão do tempo • • • • • • • • 1 – Ecologia: seres vivos e ambiente 2 – Água: substância vital Tempo e clima. Fatores relacionados à previsão do tempo. Tipos de nuvens, massas de ar. Ventos, temperatura e umidade do ar. Pressão atmosférica, nível pluviométrico. Estações meteorológicas. Aparelhos meteorológicos. Mapa do tempo. GUIA DIDÁTICO 3 – O ar e a atmosfera Biodiversidade: conceito de espécie. Como os seres vivos ocupam o planeta – a biodiversidade no globo terrestre. Os seres vivos nos ecossistemas. Os biomas. Os níveis de organização dos seres vivos. 19 pab_001_026_mp.indd 19 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM 3 – O ar e a atmosfera 4 – A Terra e o solo O papel protetor da atmosfera. Causas da poluição do ar. Poluentes e seus efeitos sobre a saúde. Buracos na camada de ozônio. Chuva ácida. Efeito estufa. Aquecimento global. Inversão térmica. Protocolos internacionais. Fontes alternativas de energia. 10 – O solo e o subsolo • • • • • • Camadas da Terra. Rochas magmáticas ou ígneas. Rochas sedimentares. Rochas metamórficas. O solo. Diferentes tipos de solo. 11 – O solo e os seres humanos • • • • • A interação entre o solo e os seres vivos. Agricultura sustentável. Cuidados com o solo. Os perigos da poluição do lixo. O destino do lixo. 12 – Mudanças na paisagem • • • • • Tipos de erosão. A ação do ser humano. O perigo do desmatamento. A devastação causada pelas queimadas. Como evitar a erosão? 13 – O Universo • • • • • Definição de Universo. As teorias relativas ao surgimento do Universo. As estrelas e suas características. As constelações. As galáxias – entre elas a Via Láctea. 14 – Sistema Solar • O surgimento do Sistema Solar. • Os componentes do Sistema Solar. 15 – A Terra e a Lua • • • • • • Os movimentos de rotação e translação. Movimento aparente dos astros. O movimento de rotação da Terra. O ciclo dos dias e das noites e das estações do ano. A Lua – satélite da Terra. Fases da Lua e os eclipses – lunar e solar. GUIA DIDÁTICO 5 – O Universo e seus astros 9 – A poluição do ar – a Terra em perigo • • • • • • • • • • 20 pab_001_026_mp.indd 20 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM 7o ano CAPÍTULO 1 – Os seres vivos e o ambiente • • • • Alguns conceitos de ecologia. Cadeias e teias alimentares. Relações ecológicas. Desequilíbrio ecológico. 2 – Características gerais dos seres vivos • • • • • Organização celular. Nutrição. Capacidade de responder a estímulos. Reprodução. Evolução. 3 – Classificação dos seres vivos • • • • Conceituação de classificação. Definição de critérios. Classificação dos seres vivos: taxonomia. Nomenclatura para os seres vivos – popular e científica. 4 – O trabalho científico • O trabalho do cientista. • Etapas principais do método científico. • Progressos científico e tecnológico e seus aspectos sociais. 5 – Vírus • Características dos vírus. • Doenças causadas por vírus. 6 – Reino dos moneras • Características dos moneras. • Papel ecológico. • Doenças causadas por bactérias. 7 – Reino dos protoctistas • Características dos protoctistas. • Papel ecológico. • Doenças causadas por protozoários. 8 – Reino dos fungos • Características dos fungos. • Papel ecológico e econômico. • Doenças causadas por fungos. 9 – Poríferos e cnidários • Poríferos ou espongiários: características gerais dos poríferos; o corpo dos poríferos; reprodução; os poríferos e o meio ambiente. • Cnidários: características gerais dos cnidários; o corpo dos cnidários; nutrição; reprodução; principais classes de cnidários; os cnidários e o meio ambiente. 10 – Platelmintos e nematoides • Platelmintos: características gerais dos platelmintos; planária; esquistossomo; tênia. • Nematódeos: o corpo dos nematódeos; lombriga; oxiúro; filária; ancilóstomo. 11 – Anelídeos e moluscos • Anelídeos: características gerais dos anelídeos; classificação dos anelídeos. • Moluscos: onde vivem os moluscos; o corpo dos moluscos; classificação dos moluscos; os moluscos e o meio ambiente. 12 – Artrópodes • Características gerais dos artrópodes: os diversos grupos de artrópodes; funções vitais; reprodução; artrópodes e o meio ambiente. 13 – Equinodermos • Características gerais dos equinodermos: sistemas vitais; reprodução. 1 – Biodiversidade e classificação dos seres vivos 2 – Vírus, moneras, protoctistas e fungos CONTEÚDO 3 – Os animais invertebrados GUIA DIDÁTICO UNIDADE 21 pab_001_026_mp.indd 21 apoema biologia - vol único 2 PROVA 9/6/13 10:32 AM 4 – Os animais vertebrados Características adaptativas. Diversidade. Diferenças entre peixes ósseos e cartilaginosos. Papel ecológico. 15 – Anfíbios • Características adaptativas. • Diversidade. • Papel ecológico. 16 – Répteis • Características adaptativas. • Diversidade. • Papel ecológico. 17 – Aves • Características adaptativas. • Diversidade. • Papel ecológico. 18 – Mamíferos • • • • 19 – Plantas • Evolução e conquista do ambiente terrestre. • Classificação das plantas em grandes grupos. 20 – Briófitas e pteridófitas – plantas sem semente • Características gerais. • Vasos condutores nas pteridófitas: característica vantajosa à ocupação do ambiente. • Reprodução das espécies. 21 – Gimnospermas – plantas com semente e sem fruto • Características gerais. • As aquisições evolutivas – grãos de pólen e sementes. • Reprodução das espécies. 22 – Angiospermas – raiz, caule e folha • Características gerais. 23 – Angiospermas – flor, fruto e semente • As aquisições evolutivas – flor e fruto. • Flor – estrutura reprodutora. • Dispersão das espécies. Características adaptativas. Diversidade. Papel ecológico. O ser humano como um animal mamífero. GUIA DIDÁTICO 5 – Reino das plantas 14 – Peixes • • • • 22 pab_001_026_mp.indd 22 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM 8o ano CAPÍTULO 1 – A história da vida na Terra • • • • • 2 – O ser humano no ambiente • Os conceitos de adaptação e seleção natural. • Características adaptativas da espécie humana. • Importância da variabilidade genética. 3 – As células constituem os seres vivos • A estrutura da célula. • A divisão celular. 4 – As células se organizam – os tecidos • • • • • Tecido epitelial. Tecido conjuntivo. Tecido muscular. Tecido nervoso. Os níveis de organização do corpo humano. 5 – Adolescência • • • • • • O papel dos hormônios. Papéis sexuais-sociais. O masculino e o feminino na sociedade. Características sexuais primárias e secundárias. Estrutura externa e interna dos corpos masculinos e femininos. Prevenção ao câncer de mama, próstata e de testículos. 6 – Da concepção ao nascimento • • • • • • • • • • Ovulação. Fecundação. Menstruação, TPM, menarca e menopausa. Determinação biológica do sexo. Placenta. Etapas da gestação. Tipos de parto. Formação de gêmeos. Esterilização. Amamentação e importância do leite materno. 7 – Saúde e sexualidade • • • • Conceito de saúde. A consulta ao ginecologista e urologista. DST’s. Contraceptivos. 8 – A hereditariedade • • • • • Gene. Código genético. Mutação. Heredogramas. Primeira Lei de Mendel. 9 – Os alimentos • Nutrientes. • Função dos alimentos. 10 – Sistema digestório • Órgãos e funcionamento. 11 – Sistema respiratório • Órgãos e funcionamento. 12 – Sistemas cardiovascular e linfático • Órgãos e funcionamento. 13 – Sistema urinário • Órgãos e funcionamento. 1 – Nós, seres humanos 2 – Como é formado nosso corpo 3 – Sexualidade e vida 4 – Funções da nutrição CONTEÚDO O aparecimento da espécie humana. A importância dos fósseis. A evolução do ser humano. Os ancestrais da espécie humana atual. Conceito de raça e etnia. GUIA DIDÁTICO UNIDADE 23 pab_001_026_mp.indd 23 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM 5 – Órgãos dos sentidos, sistemas nervoso e endócrino 14 – Sistema sensorial • Estruturas e funcionamento dos órgãos dos sentidos. 15 – Sistema nervoso • Neurônios. • Estrutura do sistema nervoso. • Ações involuntárias. 16 – Sistema endócrino • As glândulas endócrinas e suas funções. • O mecanismo de feedback. 17 – Sistema ósseo • • • • • • O esqueleto humano. Funções do esqueleto. O tecido ósseo. Tipos de ossos. Cartilagens. Tipos de articulações. 18 – Sistema muscular • • • • • Os músculos. Alguns músculos do corpo humano. Os tipos de músculos. Propriedades dos músculos. As doenças e os músculos. GUIA DIDÁTICO 6 – Locomoção – ossos e músculos 24 pab_001_026_mp.indd 24 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM 9o ano As ciências da natureza CAPÍTULO CONTEÚDO Ciência, tecnologia e sociedade • As Ciências da Natureza. • Ciência, tecnologia e sociedade. 1 – Conhecendo a Física • • • • A medida das coisas. O Sistema Internacional de Unidades (SI). A medida do tempo. Como podemos dividir a Física? 2 – Descrevendo movimentos • • • • • • • O que é movimento? Tudo é relativo. A forma do percurso: a trajetória. Partícula e corpo extenso. As grandezas da cinemática. A Física e a Matemática. Vamos classificar os movimentos? 3 – As leis de Newton • • • • • • • • • • Grandezas escalares e vetoriais. O que é força? Algumas forças comuns na natureza. Como medir forças? O que mantém o movimento? Primeira lei de Newton (ou lei da inércia). Segunda lei de Newton: o que muda o movimento? Terceira lei de Newton (ou lei da ação e reação). Força de atrito. Forças em trajetórias curvas. 4 – Gravitação • • • • • A lei da gravitação universal. O peso dos corpos. Centro de gravidade. Equilíbrio dos corpos. O movimento da Lua em torno da Terra. 5 – Máquinas simples, trabalho e energia • • • • • • • • • • Máquinas simples. Alavancas. Roldanas ou polias. O plano inclinado. O conceito de trabalho. Energia. Energia Potencial. Energia Cinética. Conservação da Energia Mecânica. Potência. 6 – Calor • • • • • • • • Sensação térmica. Temperatura. Medindo a temperatura. As escalas termométricas. Conversão entre as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin. O calor. Medindo o calor. Propagação de calor. 1 – Física GUIA DIDÁTICO UNIDADE 25 pab_001_026_mp.indd 25 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM 7 – Ondas e som • • • • • • • • O que é uma onda? Tipos de ondas. Pulso, onda, onda periódica. Elementos de uma onda periódica. A equação fundamental das ondas. O espectro eletromagnético. O som. Qualidades fisiológicas do som. 8 – Luz • • • • • • • • • • • A natureza da luz. Corpos luminosos e corpos iluminados. Corpos transparentes, translúcidos e opacos. Sombras e penumbras no céu: os eclipses. Fenômenos ondulatórios. Reflexão da luz. Refração da luz. O que é a cor. Espelhos. Lentes. O ano-luz. 9 – Eletricidade e magnetismo • • • • • • • • • • • Carga elétrica. Eletrizando corpos. Atração e repulsão. Corrente elétrica. Diferença de potencial. Resistência elétrica. Primeira lei de Ohm. Potência elétrica. Os ímãs. Forças magnéticas. O eletromagnetismo. 10 – A estrutura atômica da matéria • De que é feita a matéria? • Eletrosfera e níveis energéticos. 11 – Os elementos químicos e sua classificação periódica • Os elementos químicos. • A classificação dos elementos químicos por propriedades, períodos e famílias. 12 – Ligações químicas • O comportamento dos átomos. • Combinação dos elementos. • Tipos de ligação química. 13 – O estudo da matéria • A matéria e suas propriedades. 14 – Funções químicas • O significado de função química. 15 – As reações químicas • • • • • 1 – Física GUIA DIDÁTICO 2 – Química Reações químicas. Classificação das reações químicas. A energia das reações químicas. A velocidade das reações químicas. Substâncias sintéticas. 26 pab_001_026_mp.indd 26 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:33 PM 4. Avaliação A avaliação escolar não se restringe a medir dados obtidos em testes que, apesar de válidos, são instrumentos incompletos num processo avaliativo. É fundamental inferir, comparar, analisar consequências, examinar o contexto, estabelecer valores, aquilatar atitudes, rever formas de comunicação, fazer autocrítica etc. em um trabalho integrado entre professor e alunos e articulado com os demais agentes escolares. A avaliação possibilita traçar perfis, identificar quais aspectos se deve reforçar ou abandonar; que conteúdos, competências e habilidades convém privilegiar; quais assuntos necessitam de complementação; e qual é o momento de avançar, segundo o ritmo da turma. Ou seja, a avaliação é um instrumento para o professor refletir sobre o andamento do processo educativo e reformular procedimentos e estratégias, tendo como finalidade o sucesso efetivo do aluno e do grupo. O que e como se pretende avaliar devem ser explicitados previamente aos alunos, a fim de que tenham parâmetros para orientar seus estudos e demais afazeres da vida escolar. O erro do aluno deve ser considerado ponto de partida para a aprendizagem. O professor deve se interessar pelos erros, aceitando-os como etapas estimáveis do esforço de compreender, evitando simplesmente corrigi-los, proporcionando ao aluno, porém, os meios para tomar consciência deles, identificar sua origem e transpô-los. (PERRENOUD, 1999). O uso de instrumentos diversificados que contemplam as diferentes características dos alunos favorece seu desenvolvimento cognitivo, social e afetivo. A experiência em sala de aula revela que, ao se avaliar, por exemplo, com muita frequência por meio de seminários, corre-se o risco de prejudicar aquele que tem dificuldade para se expressar oralmente. Embora a avaliação deva ser feita por meio de instrumentos diversificados, testes e provas escritos não devem ser abandonados. Quando bem elaborados, colaboram na tarefa avaliativa. Questões contextualizadas, com linguagem clara e, se possível, com textos, leitura de imagens etc., são sempre mais significativas. A introdução de elementos desconhecidos dos alunos perturba o processo avaliativo e distorce os resultados; logo, não é aconselhável. Provas com consulta, em dupla, interdisciplinares etc. são alternativas que podem enriquecer pedagogicamente o processo avaliativo. Entendemos que a avaliação só faz sentido se cumprir seu papel de apontar caminhos para melhorar a aprendizagem respeitando o papel mediador do professor, que é o de buscar a convergência máxima de significados, pela aproximação com o aluno e pelo entendimento de suas dificuldades para ajudá-lo a superá-las pelos processos dialógicos e interativos. Oferecemos a seguir uma sugestão de avaliação de Biologia para o primeiro bimestre. Quanto aos bimestres seguintes, as sugestões de avaliação estarão disponíveis para download no Portal Projeto Apoema. GUIA DIDÁTICO Se no sentido mais amplo a avaliação é um julgamento de valor, em sala de aula é um modo de saber até que ponto os alunos conseguiram alcançar os objetivos previamente propostos – objetivos de aprendizagens diversificadas em relação aos conteúdos gerais e específicos considerados necessários ao desenvolvimento intelectual e pessoal deles. A avaliação escolar revela ainda como os alunos constroem – competências e habilidades – o conhecimento e quais atitudes e valores desenvolvem. 27 pab_027_032_mp.indd 27 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:34 PM Avaliação - Biologia NOME: TURMA: ESCOLA: PROFESSOR: DATA: 1. Entre as características dos seres vivos, especifique aquelas que melhor definem as situações a seguir. a) Todos são formados por unidades funcionais capazes de interagir entre si de maneira orquestrada. b) Os insetos que sofrem metamorfose, como a borboleta, passam por um estágio larval antes de atingir sua forma adulta. c) Anorexia nervosa é um distúrbio alimentar no qual a pessoa, apesar de magra, enxerga-se obesa e consequentemente provoca vômitos após as refeições. Esse distúrbio pode ser muito grave, por trazer perda excessiva de massa corpórea. d) Apesar das baixas temperaturas externas enfrentadas por um urso polar, seu corpo é mantido a uma temperatura constante, para garantir seu bom funcionamento, graças a uma grossa camada de gordura e pelos, que funcionam como isolantes térmicos. e) Os seres humanos precisam respirar para sobreviver. f) Uma das razões pelas quais os tubarões são excelentes caçadores é que eles apresentam um órgão capaz de sentir campos elétricos emitidos por suas presas, auxiliando em sua captura. GUIA DIDÁTICO g) Uma bactéria é capaz de se dividir em apenas 20 minutos, enquanto o período de gestação de um ser humano é de aproximadamente nove meses. h) Alterações no material genético podem trazer consequências positivas para os seres vivos. 2. O conhecimento científico muitas vezes não evolui de maneira linear. As teorias elaboradas para explicar fenômenos naturais são modificadas ou completamente derrubadas pelos cientistas após a realização de novos experimentos. Para exemplificar a evolução do conhecimento científico podemos citar as teorias criadas para explicar como os seres vivos são originados nas condições atuais do planeta. 28 pab_027_032_mp.indd 28 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:34 PM a) Explique a abiogênese e a biogênese. b) Qual foi a teoria definitivamente aceita após o experimento realizado por Louis Pasteur? Explique o experimento. c) Antes de Pasteur, o naturalista Lazzaro Spallanzani já havia feito um experimento que corroborava a teoria biogênica. Quais foram as críticas feitas a essa experiência pelos defensores da abiogênese? Como Pasteur derrubou essas críticas com seu experimento? 3. Aproximadamente 70% da massa de nosso corpo é água. É fácil imaginar esse panorama quando comparamos essa grande proporção de água à seguinte situação: assim como nós estamos rodeados por ar, as moléculas no interior do nosso corpo estão rodeadas por água. Qual é a vantagem conferida por essa grande quantidade de água que compõe nosso corpo tendo em vista seu alto calor específico? Luis Moura 5. A mitocôndria (esquema a seguir) é uma organela presente em células eucariontes composta de duas membranas. Sua membrana interna apresenta uma composição molecular muito semelhante à membrana plasmática de algumas células procariontes (bactérias). Explique essa semelhança. GUIA DIDÁTICO 4. Há duas vertentes que tentam explicar o modo de alimentação dos primeiros seres vivos da Terra: a hipótese heterotrófica e a autotrófica. Explique cada uma dessas teorias. 29 pab_027_032_mp.indd 29 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:34 PM 6. Você já sabe que os seres vivos são constituídos por moléculas orgânicas além de substâncias inorgânicas, que também compõem a matéria inanimada. Então, torna-se mais lógico pensar que a presença de moléculas orgânicas na Terra foi pré-requisito essencial para o surgimento dos primeiros seres vivos no planeta. a) De acordo com a teoria de Huxley-Oparin-Haldane, explique o surgimento de moléculas orgânicas na Terra primitiva. b) Em 1953 os cientistas Miller e Urey realizaram um experimento muito importante para a história da ciência. Explique esse experimento e o que eles conseguiram comprovar. CH4 vapor de água NH3 Luis Moura elétrodo H2 condensador saída de água fria entrada de água fria H2O água resfriada contendo compostos orgânicos resultado para análise química Esquema que representa o experimento realizado por Miller e Urey simulando as condições da Terra primitiva. Os tamanhos, as proporções e as cores das ilustrações não são representações exatas da realidade. GUIA DIDÁTICO c) A teoria de Huxley-Oparin-Haldane também sugere que as primeiras manifestações de vida no planeta possam ter aparecido quando coacervados adquiriram um metabolismo próprio. Por que dificilmente algum experimento comprovará completamente essa hipótese? 7. A ingestão de uma quantidade adequada de vitaminas presentes nos alimentos é essencial para o bom funcionamento de nosso metabolismo. Frutas cítricas são importantes fontes de vitamina C. Quais são as consequências da falta dessa vitamina? 30 pab_027_032_mp.indd 30 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:34 PM 1. a) São formados por células. b) Desenvolvem-se. c) Necessitam de nutrientes. d) São homeostáticos. e) Necessitam de energia. f) Respondem a estímulos. g) Reproduzem-se. h) Sofrem mutações. 2. a) De acordo com a abiogênese os seres vivos, sob certas condições, são originados da matéria inanimada a qualquer momento e com a biogênese os seres vivos são originados de outros seres vivos. b) Biogênese. Louis Pasteur ferveu um caldo de carne em frascos com gargalo em forma de pescoço de cisne. Os microrganismos ficavam aprisionados no gargalo e o caldo ficava estéril. Somente nos frascos cujo gargalo foi quebrado era possível observar o crescimento de microrganismos no caldo de carne. c) A vedação dos frascos e o tempo prolongado de fervura poderiam ter impedido o crescimento de microrganismos. Pasteur não vedou os frascos, mas somente modificou os gargalos para formato de pescoço de cisne. 3. Auxílio da manutenção da temperatura corpórea. 4. Hipótese heterotrófica: primeiros seres vivos a surgirem na Terra eram heterótrofos e, portanto, se nutriam de moléculas orgânicas presentes no meio. Hipótese autotrófica: primeiros seres vivos a surgirem na Terra teriam sido autótrofos, ou seja, capazes de produzir o próprio alimento. 5. A semelhança pode ser explicada pela teoria da endossimbiose, na qual as mitocôndrias teriam surgido de organismos procariontes capazes de realizar o processo de respiração aeróbica e que foram englobados por precursoras das células eucariontes. 6. a) O surgimento da matéria orgânica teria ocorrido a partir das substâncias inorgânicas presentes na atmosfera primitiva que se combinavam sob a ação do calor da crosta terrestre e da radiação ultravioleta de alta intensidade. b) O experimento consistia em simular as condições da atmosfera primitiva, onde os gases que a constituíam ficaram submetidos a descargas elétricas constantes. Após algum tempo foi observado nesse sistema o surgimento de moléculas orgânicas simples. Conseguiram comprovar parte da teoria de Huxley-Oparin-Haldane, que propõe o surgimento de moléculas orgânicas a partir das substâncias inorgânicas presentes na atmosfera primitiva. c) Nos coacervados, o aparecimento de reações metabólicas que os caracterizem como um ser vivo é um processo muito lento, que poderia levar centenas de milhares ou milhões de anos, tornando-se praticamente impossível a realização de um experimento para comprovar esse evento. 7. Debilitação do sistema imunológico, escorbuto, sangramento nasal. GUIA DIDÁTICO Respostas da avaliação 31 pab_027_032_mp.indd 31 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:34 PM pab_027_032_mp.indd 32 apoema biologia - vol único 2 PROVA 8/19/13 4:34 PM