SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO
SUPERINTENDÊNCIA DA EDUCAÇÃO
PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO
EDUCACIONAL - PDE
PRODUÇÃO DIDÁTICO PEDAGÓGICA
MATERIAL MULTIMÍDIA
O USO DE MAPA CONCEITUAL COMO FERRAMENTA PARA UMA
APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA NA ABORDAGEM DO TEMA
FOTOSSÍNTESE
PROFESSORA PDE: MARILUCIA PERIN
PROFESSORA ORIENTADORA: DRª LUCILA AKIKO NAGASHIMA
2010/2011
PRODUÇÃO DIDÁTICO PEDAGÓGICA
Título: O uso de mapas conceituais como ferramenta para uma aprendizagem
significativa na abordagem do tema fotossíntese
Autor
Marilucia Perin
Escola de Atuação
Colégio Estadual Marechal Arthur da Costa e Silva EFMN
Município da escola
Planaltina do Paraná
Núcleo Regional de Educação
Loanda
Orientador
Lucila Akiko Nagashima
Instituição de Ensino Superior
Universidade Estadual do Paraná – Campus Paranavaí
Disciplina/Área
Ciências
Produção Didático-pedagógica
Material Multimídia
Relação Interdisciplinar
Não apresenta, porém, há possibilidade.
Público Alvo
Alunos
Localização
Colégio Estadual Marechal Arthur da Costa e Silva –
EFMN
Rua Vereador José Teixeira Alves, 117
Planaltina do Paraná – Paraná
Palavras-chave
Mapa Conceitual, Aprendizagem significativa,
aprendizagem mecânica, fotossíntese, Cmap Tools.
APRESENTAÇÃO
Este material multimídia tem por objetivo tornar a aprendizagem, nas disciplinas de
Ciências e Biologia, mais significativa. Levando-se em consideração que atualmente, o
processo de ensino aprendizagem vem sendo baseado na simples memorização, onde o
professor repassa os conceitos, o aluno memoriza e repete na avaliação.
Na perspectiva de mudanças, o material propõe o uso do mapa conceitual como
ferramenta pedagógica para tornar a aprendizagem significativa. O mapa conceitual
permite ao educando visualizar os conceitos mais relevantes de um tema, além de
possibilitar uma organização e estruturação hierárquica dos conceitos.
A elaboração do material está pautada nos princípios da Teoria da Aprendizagem
Significativa. Portanto, o trabalho inicia-se com uma reflexão sobre os conhecimentos
prévios dos alunos sobre fotossíntese e a construção de um mapa conceitual.
Para a abordagem do tema o material reúne diversos recursos de mídia (animações,
imagens, vídeos, aulas experimentais). Após esta abordagem, há uma retomada do mapa
construído inicialmente, para que cada aluno possa rever os conceitos que existia em sua
estrutura cognitiva e acrescentar os novos conceitos adquiridos. Para a construção do mapa
conceitual será utilizado o software Cmap Tools, como forma de integrar recursos de
informática, no processo de ensino aprendizagem.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 5
2 MAPA CONCEITUAL .................................................................................................... 9
2.1 O que são mapas conceituais? ..................................................................................... 9
2.2 Qual a importância do mapa conceitual no processo de aprendizagem? ................... 10
2.3 Como construir um mapa conceitual? ....................................................................... 11
3. LEVANTAMENTO DO CONHECIMENTO PRÉVIO DOS ALUNOS ................. 12
4 ABORDAGEM DO TEMA FOTOSSÍNTESE ............................................................ 12
4.1 Qual a importância da luz solar para a manutenção da vida no Planeta Terra?......... 13
4.2 De que forma as células conseguem essa energia? .................................................... 13
4.3 Sabe-se que os animais obtêm energia se alimentando de carnes e plantas. E as
plantas, como conseguem energia para manter suas células em pleno funcionamento? . 13
4.4 De que forma as plantas realizam a fotossíntese? ...................................................... 14
4.5 Como as plantas realizam a fotossíntese? .................................................................. 16
4.5 Qual a estrutura de um cloroplasto? .......................................................................... 21
4.6 Como ocorre a absorção da luz solar no cloroplasto?................................................ 23
4.7 Que reações ocorrem na etapa fotoquímica? ............................................................. 24
4.8 Agora que já conhecemos a etapa fotoquímica, que reações ocorrem na etapa
química? ........................................................................................................................... 26
4.9 Como a intensidade de luz pode influenciar a fotossíntese?...................................... 30
4.10 De que forma a temperatura pode alterar as reações químicas da fotossíntese? ..... 31
4.11 E a concentração de gás carbônico como podem influenciar na velocidade da
fotossíntese? ..................................................................................................................... 31
5. CONHECENDO O SOFTWARE CMAP TOOLS NO LABORATÓRIO DE
INFORMÁTICA................................................................................................................ 32
6. AVALIAÇÃO ................................................................................................................ 33
REFERÊNCIAS ................................................................................................................ 34
ANEXOS ............................................................................................................................ 37
ANEXO 1: Observação de cloroplastos ao microscópio ................................................ 38
ANEXO 2: Observação de estômatos ao microscópio .................................................... 39
ANEXO 3: Cromatografia de papel com diversos pigmentos vegetais ........................... 40
ANEXO 4: Desprendimento de O2 na fotossíntese da elódea ......................................... 42
ANEXO 5: Detectar a presença de amido nas folhas das plantas.................................... 44
5
1 INTRODUÇÃO
“A aprendizagem significativa dos conceitos é precisamente uma das maiores dificuldades
dos estudantes na aprendizagem de ciências [e biologia]” (MORAES, 2009, p. 1).
Atualmente os alunos do ensino fundamental e médio apresentam dificuldades para
assimilar novos conhecimentos e interagir com seus conhecimentos prévios. Ao ler um
texto, uma questão ou uma situação problema, apresentam dificuldades em elaborar uma
análise do assunto, em confrontar estes novos conhecimentos com os que já possuem. Em
síntese, há uma grande dificuldade em organizar novas ideias ou conceitos.
Diante desta realidade, os professores de Ciências e Biologia têm sentido inúmeras
dificuldades em trabalhar as referidas disciplinas, pois não conseguem mais despertar em
boa parcela dos alunos o interesse na compreensão dos conceitos científicos, próprios da
disciplina. Geralmente os alunos relatam que têm muito conteúdo para estudar e que são
muito difíceis. Observa-se assim, que há falta de uma aprendizagem mais significativa,
pois a cada novo conteúdo a ser abordado, torna-se sempre necessária a retomada dos
conteúdos anteriores uma vez que já não se lembram mais dos conceitos estudados.
Atualmente há uma preocupação por parte dos professores e pesquisadores sobre a forma
como vem sendo conduzido o processo de ensino aprendizagem nas escolas de educação
básica, especialmente nas disciplinas de Ciências e Biologia. Um ensino baseado na
simples memorização, sem compreensão dos significados. O que se observa são alunos
tentando decorar determinado conteúdo, geralmente em vésperas de provas, com o objetivo
de fazer a repetição destes conteúdos na avaliação. Ao se deparar com alguma situação
problema que exija um pouco mais de análise e reflexão, os alunos demonstram uma
imensa dificuldade, pois não conseguem estabelecer relações entre os conceitos abordados.
Existem diversas ferramentas, técnicas e estratégias que auxiliam no processo de uma
aprendizagem mais significativa. No entanto, o presente material didático propõe o uso de
mapas conceituais, como ferramenta pedagógica, no ensino de Ciências e Biologia. Os
mapas conceituais é uma ferramenta criada por Joseph Novak, na década de 1970, a luz da
6
Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel, a qual tem por princípio básico o
conhecimento prévio do aluno e a sua predisposição para aprender.
Segundo Ausubel et al. (1978) apud Lemos (2005, p. 42),
ao analisar a interação entre professor, aluno e conhecimento no contexto
escolar, identificaram duas formas de aprendizagem: mecânica e
significativa. A aprendizagem significativa ocorre quando o indivíduo
consegue relacionar, de forma não arbitrária e não literal, o conteúdo a
ser aprendido com aquilo que ele já sabe, conseguindo, assim, generalizar
e expressar esse conteúdo com sua própria linguagem. Quando não se
consegue estabelecer esse relacionamento e formular essa generalização,
diz-se que houve aprendizagem mecânica, ou seja, o indivíduo só
consegue expressar as idéias repetindo as mesmas palavras, memorizadas
de forma arbitrária e literal, sem ter, de fato, assimilados os conteúdos
envolvidos [...].
De acordo com Moreira (2008), defensor brasileiro da teoria da aprendizagem significativa
de Ausubel, a aprendizagem significativa é aquela em que o significado do novo
conhecimento é adquirido, atribuído, construído, por meio da interação com algum
conhecimento prévio, especificamente relevante, existente na estrutura cognitiva do
aprendiz. Em sua concepção, se não houver interação entre os conhecimentos novos e os
conhecimentos prévios, não haverá aprendizagem significativa. Mas, caso ocorra essa
interação ambos os conhecimentos se modificam: o novo passa a ter significados para o
indivíduo e o prévio adquire novos significados, ficando mais diferenciado, mais
elaborado.
Na teoria da aprendizagem de Ausubel, baseada no cognitivismo, há duas condições para a
ocorrência de uma aprendizagem significativa. Primeiro, o aprendiz precisa de pré-disposição para
aprender. O aluno só irá aprender se ele tiver disposição para fazer a conexão entre o novo
conhecimento com seus conhecimentos prévios. Isso demanda um esforço pessoal, pois cada um
possui conhecimentos prévios diferentes e também realizam interações muito peculiares na sua
estrutura cognitiva. E a segunda condição é que o aluno precisa necessariamente ter tais
conhecimentos prévios na sua estrutura cognitiva, relacionado ao que está sendo abordado, para
que possa estabelecer uma “ponte” com o novo conhecimento. Brunner (1974, p. 28), afirma que
“o conhecimento adquirido por alguém, sem suficiente estrutura a que se ligue, é um conhecimento
fadado ao esquecimento. Um conjunto desconexo de fatos não tem senão uma vida extremamente
curta em nossa memória”.
7
Ausubel (1963) descreve pela primeira vez no livro The Psychology of Meaningful Verbal
Learning suas ideias sobre o processo de aprendizagem significativa. A sua teoria,
denominada, teoria da aprendizagem da assimilação, pertence à família das teorias
cognitivas de aprendizagem, na qual trata a aprendizagem como processo de formação,
aquisição e retenção de conceitos. Ausubel; Novak; Hanesian (1980, p. 57) afirmam que:
[...] a aquisição de novas informações depende amplamente das idéias
relevantes que já fazem parte da estrutura cognitiva, e que a
aprendizagem significativa nos seres humanos ocorre por meio de uma
interação entre o novo conteúdo e aquele já adquirido. O resultado da
interação, que ocorre entre o novo material e a estrutura cognitiva
existente, é a assimilação dos significados velhos e novos, dando origem
a uma estrutura mais altamente diferenciada [...].
Ausubel propõe uma teoria com base na compreensão de como o ser humano constrói novos
significados em sua estrutura cognitiva. “A idéia fundamental é a de que a aprendizagem é um
processo em que novas informações ou conhecimentos estejam relacionados com um aspecto
relevante, existente na estrutura de conhecimentos de cada indivíduo” (NOVAK, 2000, apud
MORAES, 2005, p. 1). “Segundo essa teoria, a aprendizagem é considerada significativa quando
uma nova informação, seja conceito, idéia ou proposição adquire significados para o educando”
(SILVEIRA, 2008, p. 86). Ausubel; Novak; Hanesian (1980, p. 82) afirmam que “a assimilação de
conceito é, em geral, caracterizada por um processo ativo de relação, diferenciação e integração
com os conceitos relevantes existentes. Quanto mais ativo este processo, mais úteis e significativos
são os conceitos assimilados”.
Quando a aprendizagem não ocorre de forma significativa ela se dá de forma mecânica. “Ao
contrário da aprendizagem significativa, na aprendizagem mecânica as informações são aprendidas
praticamente sem interagir com informações relevantes presentes na estrutura cognitiva”
(MORAES, 2005, p. 3). Ausubel define “aprendizagem mecânica (ou automática) como sendo a
aprendizagem de novas informações com pouca ou nenhuma associação a conceitos relevantes
existentes na estrutura cognitiva” (MOREIRA, [198-?], p. 63). No entanto, não considera a
aprendizagem mecânica como contrária à aprendizagem significativa, mas como “extremos de um
mesmo contínuo, de modo que pode-se, progressivamente, passar de uma para outra” (MOREIRA,
2010, p.76). Para ele a aprendizagem mecânica é importante em situações na qual o aluno não
possui conhecimentos prévios para a ancoragem de novos conceitos. Quando o aluno se depara
com alguma informação totalmente nova, no primeiro momento ele irá utilizar a aprendizagem
8
mecânica, ou seja, irá assimilar o novo conhecimento de forma automática sem se ligar a qualquer
outra informação. Porém quando obtiver mais informações sobre o assunto já terá em sua estrutura
cognitiva algum conceito pré-estabelecido que desempenhe o papel de “subsunçor”, como relata
Ausubel, que servirá de suporte para a ancoragem de novos conhecimentos.
Os mapas conceituais são utilizados como ferramenta facilitadora da aprendizagem
significativa, pois propiciam uma visão geral do tema em estudo permitindo a integração,
reconciliação e diferenciação de significados e conceitos (MOREIRA, 1999 apud
MARTINS; LINHARES; REIS, 2009, p. 8). Por se tratar de uma técnica que evidencia os
conceitos de um determinado conteúdo e suas inter-relações ela propicia uma facilidade de
visualização e interligação entre os conceitos mais relevantes do conteúdo abordado,
permitindo a organização e a estruturação hierárquica dos conceitos. Peña et al. (2005)
também afirmam que o uso dos mapas conceituais propicia ao aluno realizar as conexões
entre os novos conhecimentos e o que ele já sabe.
Por ser uma ferramenta que possibilita a participação ativa do aluno, os mapas conceituais
podem ser utilizados em diversos momentos do ensino aprendizagem. Pode-se fazer uso
dos mapas para detectar os conhecimentos prévios, na construção do conhecimento, na
avaliação, como resumo, na retomada de algum conteúdo, entre outras situações. Dentre as
diversas possibilidades de aplicabilidade desta ferramenta pedagógica, demonstrar-se-á,
durante a implementação do projeto na escola, sua utilização na averiguação dos
conhecimentos prévios, durante o processo de aprendizagem e como avaliação.
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2 MAPA CONCEITUAL
Para utilizar os mapas conceituais na averiguação dos conhecimentos prévios dos alunos,
sobre o tema fotossíntese, será necessário no primeiro momento ministrar uma aula sobre o
que são mapas conceituais, como construí-los e qual a importância desta ferramenta no
processo de aprendizagem.
2.1 O que são mapas conceituais?
O mapa conceitual é um diagrama que representa os principais conceitos de um tema de
estudo (assunto). Além da representação, ele permite a hierarquização e as mais diversas
interações (conexões) entre os conceitos. Na hierarquização os conceitos são organizados
na posição vertical, no sentido de cima para baixo, sempre partindo do conceito mais
abrangente para os mais específicos. As interações válidas entre os diferentes conceitos
podem ser estruturadas na posição vertical, horizontal e transversal, e em todos os sentidos.
De acordo com Novak, um mapa conceitual é constituído de três elementos fundamentais:
conceito, palavra de ligação e proposição (PEÑA et al., 2005).
Conceito: “Termo que representa uma série de objetos, eventos ou situações que possuem
atributos comuns” (FREITAS FILHO, 2007, p. 87). Eles são representados dentro de
retângulos ou qualquer outra figura geométrica.
Palavras de ligação: “São palavras que servem para unir os conceitos e indicar o tipo de
relação entre eles” (Ibid., p. 45). “Estas devem definir a relação entre os dois conceitos, de
modo a que sejam lidas como uma afirmação ou proposição válida. A ligação gera
significado” (Novak, 2000, p. 227). As palavras de ligação se localizam sobre as linhas que
unem os conceitos.
10
Proposição: “Frase ou oração que contém vários conceitos” (PEÑA, et al., 2005, p. 25). As
afirmações ou proposições podem ser verificadas no momento da leitura de um mapa
conceitual.
Na Figura 1, observa-se um mapa conceitual com todos os elementos envolvidos na
construção de um mapa conceitual.
Figura 1: Mapa Conceitual sobre os conceitos envolvidos na construção de um mapa conceitual.
Fonte: Construção da autora deste trabalho.
2.2 Qual a importância do mapa conceitual no processo de aprendizagem?
O mapa conceitual permite uma melhor visualização dos principais conceitos relativos a
um determinado tema ou área do conhecimento. As disciplinas de Ciências e Biologia são
fundamentadas por uma vasta quantidade de princípios e teorias, que acabam dificultando
uma aprendizagem por memorização, visto a grande quantidade de conceitos a serem
decorados. O mapa conceitual contribui na organização, hierarquização e interações destes
conceitos, tornando-os mais compreensivos, ou seja, mais significativos no contexto geral.
Desta forma, o mapa conceitual é uma ferramenta facilitadora da aprendizagem
significativa.
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2.3 Como construir um mapa conceitual?
1º passo: Definir os principais conceitos do tema em estudo.
2º passo: Definir o conceito mais abrangente sobre o assunto para compor o 1º nível do
mapa.
3º passo: Identificar os conceitos de maior relevância que podem se ligar diretamente ao
conceito principal, compondo assim o 2º nível hierárquico.
4º passo: Relacionar os demais conceitos de acordo com a ordem de hierarquização dos
mesmos para compor o 3º nível, o 4º nível, e assim sucessivamente. Desta forma, se
estabelece todos os níveis hierárquicos que irá compor o mapa.
5º passo: Pensar nas palavras de ligação que irão estabelecer as interações entre os
diferentes conceitos. Estas interações podem ser utilizadas em todos os sentidos, com a
seguinte ressalva: a proposição formada entre os conceitos interligados necessitam de
validação, ou seja, tem que apresentar um significado lógico no contexto do tema.
Figura 2: Estrutura de um mapa conceitual.
Fonte: Construção da autora deste trabalho
12
3. LEVANTAMENTO DO CONHECIMENTO PRÉVIO DOS ALUNOS
Para Ausubel, o conhecimento prévio que o aluno traz em sua estrutura cognitiva é o ponto
de partida para promover uma aprendizagem significativa. Partindo desta perspectiva,
propor-se-á aos alunos algumas atividades que possibilitarão a averiguação dos
conhecimentos prévios que já possuem sobre fotossíntese. Para a inicialização do trabalho
será utilizado um vídeo que retrata a importância da luz solar como fonte de energia para o
desenvolvimento e crescimento de todos os seres vivos do planeta.
Atividade de averiguação dos conhecimentos prévios
1º momento: assistir o vídeo sobre a importância da fotossíntese para a manutenção da vida
no planeta.
Para assistir o vídeo clique no link abaixo.
http://www.youtube.com/watch?v=o4HQDz1-sb4
2º momento: Discussão oral sobre o tema.
3º momento: Construção de um mapa conceitual com os conhecimentos prévios que
possuem sobre fotossíntese. Nesta atividade os alunos trabalharão em grupos de 2 ou 3
alunos. Acredita-se que esta atividade em grupo contribuirá para melhor discussão e
análise sobre o conhecimento prévio que cada um possui sobre o assunto.
4º momento: Apresentação do mapa conceitual elaborado por cada grupo, com as devidas
explicações.
4 ABORDAGEM DO TEMA FOTOSSÍNTESE
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Partindo dos conhecimentos prévios que os alunos apresentarem no mapa conceitual
inicial, para a abordagem do tema em estudo serão utilizados diversas formas de mídias
(imagens, animações e vídeos), aulas dialogadas, aulas práticas no laboratório de Ciências
e aulas no laboratório de informática. A utilização de diversos recursos metodológicos tem
por objetivo tornar o conteúdo mais significativo, proporcionando ao educando a
possibilidade de uma aprendizagem realmente significativa.
A partir deste momento descreveremos os encaminhamentos metodológicos que serão
utilizados em sala de aula com os alunos.
4.1 Qual a importância da luz solar para a manutenção da vida no Planeta Terra?
A radiação solar recebida pelo planeta Terra é considerada a fonte primária de energia.
Toda e qualquer forma de vida que habita a Terra necessita de energia para a sua
sobrevivência. Para se manter viva cada célula – que é a unidade estrutural que compõe os
seres vivos – necessita de energia para a realização das inúmeras reações químicas que
ocorrem em seu interior.
4.2 De que forma as células conseguem essa energia?
As células animais retiram energia do alimento. Dentre a grande diversidade de animais,
alguns se alimentam apenas de outros animais – são os carnívoros. Outros se alimentam
apenas de plantas – são os herbívoros. E ainda existem os onívoros, animais que se
alimentam tanto de outros animais como de vegetais.
4.3 Sabe-se que os animais obtêm energia se alimentando de carnes e plantas. E as
plantas, como conseguem energia para manter suas células em pleno funcionamento?
14
As plantas também retiram a energia do alimento. A diferença é que as plantas, as algas e
certas bactérias captam a “energia diretamente da radiação solar e a utilizam para a síntese
de alimentos essenciais” (HALL; RAO, 1980, p. 1). Em síntese, pode-se dizer que as
plantas produzem seu próprio alimento, por isso são chamadas de seres autótrofos,
enquanto os animais são considerados os seres heterótrofos, devido a sua dependência de
alimentação. Os seres autótrofos produzem seu próprio alimento através de um conjunto de
reações químicas, denominada fotossíntese.
4.4 De que forma as plantas realizam a fotossíntese?
Modesto e Siqueira (1981) definem fotossíntese como um processo biológico composto
por uma série de reações químicas que resulta na produção de substâncias orgânicas e
oxigênio a partir de dióxido de carbono (CO2) e água, tendo como fonte de energia a luz
solar.
Figura 3: Esquema geral da fotossíntese
Fonte: http//www.diaadiaeducacao.pr.gov.br
15
Para Hall e Rao (1980), no Planeta Terra a fonte primeira de toda a energia metabólica é o
sol e a fotossíntese é imprescindível para a manutenção de todas as formas de vida aqui
existentes.
De acordo com autores citados anteriormente, quando utilizamos o carvão, o gás natural, o
petróleo, etc., como combustíveis, estamos utilizando a energia armazenada nesses
materiais que foi captada da radiação solar, há milhões de anos, pois todos esses
combustíveis se formaram a partir da decomposição de plantas e animais que ficaram
soterrados entre camadas de rochas.
Para Fogaça e Tutida (2007), a fotossíntese é a fonte fundamental de quase toda a energia
biológica. Se não houvesse fotossíntese, não haveria alimento para a grande maioria dos
seres vivos que não conseguem sintetizar seu próprio alimento (heterótrofos) e depende
essencialmente dos seres autótrofos como fonte de matéria e energia.
Observe a animação abaixo. Ela tem por objetivo estabelecer uma melhor compreensão do
transporte de energia e matéria nas teias alimentares.
Figura 4: Animação sobre transferência de energia
Fonte: http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/
Para ativar animação, acesse o seguinte endereço eletrônico:
http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/diaadia/diadia/arquivos/File/conteudo/simuladorese
animacoes/2011/biologia/cadeia_alimentar.swf
16
4.5 Como as plantas realizam a fotossíntese?
Conforme demonstra a Figura 03, através das raízes, as plantas absorvem a água e sais
minerais, que é transportada até as folhas por vasos condutores – o xilema. As folhas e
outras partes verdes das plantas absorvem do ar atmosférico o dióxido de carbono (CO2),
por meio dos estômatos, estrutura localizada principalmente na face inferior da folha. Os
estômatos são estruturas formadas por duas células-guardas, que quando estão túrgidas
(cheias de água) apresentam um formato curvo, formando uma abertura – o ostíolo – que
permitem as trocas gasosas da planta. Observe e analise a Figura 5.
Figura 5. Estrutura de um estômato e as trocas gasosas.
Fonte: http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/
Dependendo de algumas condições ambientais, as células guardas perdem água e
“murcham”, e desta forma fecham o ostíolo, impedindo as trocas gasosas. Observe e
analise a Figura 6.
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Figura 6: Trocas gasosas em nível dos estômatos
Fonte: http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/
Na perspectiva de possibilitar uma melhor compreensão e assimilação sobre a estrutura e
função dos estômatos, será disponibilizada aos alunos uma animação sobre o assunto. Essa
animação pode ser acessada pelos alunos no laboratório de informática. Está disponível no
portal do professor, no seguinte endereço eletrônico:
http://www.ib.unicamp.br/lte/bdc_uploads/materiais/video/material507_codigoBinario_pt.s
wf
No interior da célula vegetal, o dióxido de carbono (CO2) e a água (H2O), serão
transformados em glicose (C6H12O6), água (H2O) e gás oxigênio (O2). Este processo é
composto por uma série de reações químicas que dependem fundamentalmente da energia
da luz solar. No entanto, é comumente representado por uma única equação química,
conforme demonstra a Figura 7.
18
Figura 7: Equação da fotossíntese
Fonte: http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/
Graças à evolução biológica, plantas, algas e algumas bactérias apresentam em suas células
uma substância denominada clorofila. A clorofila é uma molécula que além de conferir a
cor verde às plantas também absorvem a energia luminosa que será transformada em
energia química.
Por ser uma radiação eletromagnética, a luz solar é composta por um espectro de ondas de
diversos comprimentos. “Os raios gamas e os raios X têm comprimento de onda muito
pequenos (menores que 10-9 cm), ao passo que os das ondas de rádio são da ordem de 104
cm” (HALL; RAO, 1980, p. 4). “Os comprimentos de onda mais curtos são mais
energéticos e ou mais longos são menos energéticos” (Gonçalves, 2007, p.1). Desta forma
pode-se concluir que “dentro do espectro de luz visível, o violeta tem o comprimento de
onda mais curto e o vermelho, o mais longo. Analise a Figura 8.
19
Figura 8: Espectro eletromagnético
Fonte: http.www.diaadiaeducacao.pr.gov.br
O olho humano não consegue enxergar
toda a radiação emanada do sol, apenas
visualiza uma faixa do espectro formado
pela luz branca. “Há cerca de 300 anos, o
físico inglês Sir Isaac Newton (16421727) separou a luz em um espectro de
cores visíveis ao passá-la através de um
prisma”
(RAVEN;
EVERT;
EICHHORN, 2007, p. 127).
Observe a Figura 9.
Figura 9: Decomposição da luz
Fonte: http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br
Através deste experimento, “Newton mostrou que a luz branca [ou visível] de fato
consistia em um conjunto de cores diferentes, variando do violeta em uma extremidade do
espectro até o vermelho na outra” (RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2007, p. 127). A faixa
do violeta apresenta o comprimento de onda mais curto (cerca de 400 nm), do outro lado
do espectro a faixa de cor vermelha tem comprimento de onda mais longo (cerca 700 nm).
20
Para que essa energia luminosa seja utilizada pelos seres vivos, é necessário que ela seja
absorvida por alguns pigmentos (substância que absorve luz). Existem pigmentos que
absorvem todos os comprimentos de onda, apresentando-se assim, na cor preta; por outro
lado, existem pigmentos que refletem todos os comprimentos de onda apresentando-se na
cor branca. No entanto, a maioria dos pigmentos absorve alguns comprimentos de onda e
refletem outros, como é o caso da clorofila e demais pigmentos encontrados nas plantas.
“A clorofila, [pigmento que confere a cor verde das folhas] reflete a luz verde e absorve
com maior eficiência os comprimentos de onda das luzes azul e vermelha, nos quais a
fotossíntese é mais intensa” (LOPES; ROSSO, 2005, p. 90). Isto ocorre devido ao fato de
existirem diversos tipos de clorofila.
Figura 10: Imagem de células com inúmeros cloroplastos
Fonte: http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br
De acordo com Lopes e Rosso (2005), os principais tipos de clorofilas são:
- clorofila a: encontrado nas cianofíceas e em todos os eucariontes fotossintetizantes;
- clorofila b: encontrada nas plantas e algas verdes;
- clorofila c: é característica das algas pardas e diatomáceas;
- clorofila d: encontrada nas algas vermelhas;
- bacterioclorofila: ocorre em bactérias fotossintetizantes.
21
As moléculas de clorofila apresentam diferenças na estrutura molecular, como pode ser
observado na Figura 11, que representa uma molécula de clorofila a e outra de clorofila b.
Figura 11: Estrutura molecular da clorofila
Fonte: http://www.infoescola.com/plantas/clorofila/
Nos seres eucariontes, como algas e plantas, a clorofila se encontra no interior dos
cloroplastos. Local onde ocorre a fotossíntese.
4.5 Qual a estrutura de um cloroplasto?
Sabemos que a fotossíntese ocorre devido à absorção de luz pela clorofila, pigmento
presente nos cloroplastos. Então, estudar a estrutura do cloroplasto é essencial para a
compreensão deste importante processo que mantém a vida no planeta.
O cloroplasto é delimitado por duas membranas lipoproteicas. A membrana interna sofre
invaginações e formam estruturas chamadas de tilacoides. O interior do cloroplasto é
constituído pelo estroma e diversos tilacoides. Os tilacoides se empilham, formando um
granum, estrutura que se assemelha a uma pilha de moedas e que contém em seu interior os
pigmentos fotossintetizantes, como a clorofila. Tais pigmentos são responsáveis pela
absorção da energia luminosa. Enquanto o estroma é um fluído constituído por “proteínas
22
solúveis e enzimas, sendo responsável pela fixação do gás carbônico e produção de
carboidratos” (MODESTO; SIQUEIRA, 1981, p. 13-1). Observe atentamente a Figura 12.
Figura 12: Estrutura do cloroplasto
Fonte: http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br
Todos os organismos fotossintetizantes possuem um ou mais pigmentos com capacidade
de absorver a energia solar. As três principais classes de pigmentos encontrados em plantas
e algas são as clorofilas, os carotenoides e a ficobilinas (HALL; RAO, 1980, p. 25).
De acordo com Hall e Rao (1980) as clorofilas são os pigmentos que dão às plantas a sua
cor verde característica. São insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos,
[como o éter e a acetona]. A clorofila a é verde-azulada e a clorofila b é verde-amarelada,
ambas se encontram nas folhas de plantas superiores e nas algas verdes. Os carotenóides
são pigmentos amarelos ou alaranjados encontrados em todas as células fotossintetizantes.
Normalmente, sua coloração não é evidente nas folhas, devido à maior concentração de
clorofila. No outono, principalmente no hemisfério norte, a clorofila das folhas se
desintegra e então surge a coloração dos carotenoides, conferindo uma coloração que vai
do amarelo ao marrom. As ficobilinas são pigmentos constituídos por ficoeritrinas
(pigmento vermelho) encontrados nas algas marinhas vermelhas e ficocianinas (pigmentos
azuis) encontrados nas algas azuis. Os carotenoides e ficobilinas absorvem energia e
transferem para a clorofila a, que realizará a fotossíntese.
23
Com o objetivo de tornar a aprendizagem, realmente significativa, propõe-se neste
momento a realização de algumas aulas práticas possibilitando ao educando uma melhor
compreensão e assimilação sobre as estruturas e função dos estômatos, dos cloroplastos e
da clorofila.
Atividade Experimental:
ANEXO 1: Observação de cloroplastos ao microscópio
ANEXO 2: Observação de estômatos ao microscópio
ANEXO 3: Cromatografia de papel com diversos pigmentos vegetais
4.6 Como ocorre a absorção da luz solar no cloroplasto?
Figura 13: Absorção da luz pelo cloroplasto
Fonte: http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br
A fotossíntese inicia-se a partir do momento em que ocorre a absorção da energia luminosa
pelos pigmentos presentes nos cloroplastos. Modesto e Siqueira (1981) relatam que ao
ocorrer absorção de luz pela clorofila e demais pigmentos, seus elétrons passam a um nível
energético mais alto, ficando no estado excitado, rico em energia. Essa energia absorvida
desencadeará o processo de fotossíntese que consiste em um conjunto de reações que são
24
classificadas em duas etapas: etapa fotoquímica, que depende da energia absorvida e a
etapa química, que não há necessidade da luz, porém depende dos produtos formados na
etapa fotoquímica.
Segundo Lopes e Rosso (2005), as reações que ocorrem na etapa fotoquímica são
chamadas reações de claro e as que ocorrem na etapa química, reações de escuro, o que
não quer dizer que elas ocorram apenas à noite. Em síntese pode-se dizer que para iniciar a
etapa fotoquímica há necessidade de luz, enquanto a etapa química, não necessita da luz,
ou seja, pode ocorrer durante o dia ou à noite.
4.7 Que reações ocorrem na etapa fotoquímica?
Nesta etapa fotossintética ocorrem dois conjuntos de reações: a fotólise da água e a
fotofosforilação.
ETAPA
FOTOQUÍMICA
Fotólise da água
Fotofosforilação
Significa
Significa
“quebra da molécula de água”
“adição de um fosfato ao ADP,
produzindo ATP
Fotólise da água: É a reação de quebra da molécula de água por meio da energia absorvida.
2 H2O
água
luz
O2 +
gás
oxigênio
4 H+ +
íons de
hidrogênio
 O gás oxigênio é liberado para a atmosfera.
4 eelétrons
25
 Os íons de H+ são recolhidos pelas moléculas de NADP (nicotinamida adenina
dinucleotídeo fosfato) transformando-se em NADPH.
 Os elétrons liberados na quebra da molécula de água são utilizados na síntese do
ATP (trifosfato de adenosina). De acordo com Linhares e Gewandsznajder (2005)
essa síntese é chamada de fotofosforilação, porque a energia absorvida é utilizada
para adicionar um fosfato (fotofosforilação) ao ADP [difosfato de adenosina],
produzindo ATP.
Produtos da etapa fotoquímica
O2 – que é liberado para atmosfera
NADPH – utilizada na etapa química
ATP – armazena energia que será utilizada
nas reações químicas da etapa química
Atividade Experimental:
ANEXO 4: Desprendimento de O2 na fotossíntese da elódea
26
4.8 Agora que já conhecemos a etapa fotoquímica, que reações ocorrem na
etapa química?
A etapa química da fotossíntese ocorre no estroma dos cloroplastos, sem a necessidade
direta da luz (LOPES; ROSSO, 2005, p. 92). Por isso, conhecida como etapa de escuro.
Esta fase é constituída por um conjunto de reações que utiliza o gás carbônico (CO2)
absorvido do ar atmosférico através dos estômatos, além dos produtos formados na etapa
fotoquímica – ATP e NADPH.
Nesta fase, o gás carbônico (CO2) passará por uma série de reações de fixação do carbono
que resultará na formação de moléculas de carboidratos (glicose, sacarose, amido, entre
outras), que serão utilizadas como alimento para nutrição da planta. “Essa conversão de
dióxido de carbono em compostos orgânicos é conhecida como fixação do carbono ou
fixação do CO2” (RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2007, p.134).
As reações envolvidas no processo de fixação do carbono são frequentemente conhecidas
como ciclo de Calvin, assim denominada em homenagem ao seu descobridor, “o cientista
Melvin Calvin (1911-1997), que o elucidou, tendo recebido em função disso o Prêmio
Nobel de Química em 1961” (LOPES; ROSSO, 2005, p. 92).
O ciclo de Calvin ocorre em três etapas principais:
1ª) Quando o gás carbônico entra no ciclo e é fixado a molécula de RuDP (ribulose 1,5
bifosfato), formando o PGA (ácido fosfoglicérico).
2ª) Ocorre a transformação do PGA (ácido fosfoglicérico) em PGAL (aldeído
fosfoglicérico), pela ação do ATP e NADPH provenientes das reações de claro.
3ª) Parte das moléculas de PGAL são regeneradas em RuDP, através de uma série de
reações e outra parte das moléculas dará origem a glicose e outras substâncias orgânicas.
27
Simplificadamente, o ciclo de Calvin pode ser descrito da seguinte forma:
Primeira etapa: O ciclo se inicia quando o gás carbônico (CO2) é incorporado a uma
molécula de pentose chamada ribulose 1,5-difosfato ou simplesmente RuDP. Dessa união
forma-se um composto instável com seis carbonos que se desdobra em duas moléculas
com 3 carbonos – o PGA (ácido fosfoglicérico). Essas reações são desencadeadas graças a
enzima ribulose difosfato carboxilase, frequentemente conhecida como “rubisco”. De
acordo com Raven e colaboradores (2007) “rubisco” é a enzima mais abundante do mundo,
estima-se que ela corresponde cerca de 40% do total de proteína solúvel da maioria das
folhas.
Segunda etapa: Nesta fase, cada molécula de PGA (ácido fosfoglicérico) é transformada
em PGAL (aldeído fosfoglicérico) pela ação do ATP e do NADPH, produzidos na fase de
claro.
Terceira etapa: As moléculas de PGAL (aldeído fosfoglicérico) seguem dois caminhos
distintos: ou dará origem a glicose e outras substâncias orgânicas, ou sofre diversas reações
regenerando a RuBP (ribulose 1,5 bifosfato), reiniciando o ciclo.
28
Para melhor compreensão das reações que compõe o ciclo de Calvin observe e analise
atentamente a Figura 14:
6 CO2
6 ADP
6 RuDP *
(5C)
E nzima
Ribulose
6 ATP
6 Ribulose fosfato
(5C)
CICLO DE
CALVIN
12 PGA **
(3C)
12 ATP
12 ADP
10 PGAL
(3C)
12 NADPH 2
12 NADP
12 PGAL ***
(3C)
H2O
2 PGAL
(3C)
*
RuDP - molécula de ribulose difosfato
** PGA - molécula de ácido fosfoglicérico
*** PGAL - molécula de aldeido fosfoglicérico
1 molécula
de glicose
C6 H12 O6
Figura 14: Esquema do Ciclo de Calvin
Fonte: Produção da autora deste material.
As moléculas de PGAL (aldeído fosfoglicérico) que são liberadas do ciclo de Calvin
possuem três carbonos, que se unem formando moléculas de glicose que contêm 6
carbonos. Porém, Raven e colaboradores (2007) afirmam que é pequena a quantidade de
moléculas de glicose livre produzidas. A planta faz a conversão de tais moléculas em
sacarose, a principal forma de transporte dos açúcares, ou em amido que podem ser
temporariamente armazenado no estroma dos cloroplastos, durante o período luminoso.
Durante a noite, a planta faz a conversão do amido em sacarose, que é transportada da
folha para outras partes da planta.
29
Fogaça e Tutida (2007) relatam que os açúcares e demais substâncias produzidas pela
planta, são transportados pelos vasos do floema para todas as partes da planta (das folhas à
raiz). A planta utiliza parte destas substâncias como alimento para que possa viver e
crescer, enquanto a outra parte permanece armazenada nas raízes, caules e sementes. Como
exemplo, podemos citar, respectivamente, a mandioca, a cana-de-açúcar e o feijão.
Observe a figura abaixo. Ela demonstra resumidamente todas as etapas da fotossíntese.
Figura 15: Representação das etapas da fotossíntese
Fonte: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/
A Figura 15 faz parte de um arquivo de animação que tem por objetivo auxiliar na
assimilação dos conceitos que envolvem o processo de fotossíntese, acesse o link abaixo
para ver a animação completa.
http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/18399/open/file/Condigital_
base.swf?sequence=15&eventSource=2
Atividade Experimental:
ANEXO 5: Detectar a presença de amido nas folhas das plantas
30
De acordo com a literatura, a fotossíntese é um processo complexo que envolve uma série
de reações químicas. As reações químicas podem se processar de forma rápida ou mais
lenta. Alguns fatores externos podem influenciar na velocidade das reações químicas da
fotossíntese: luz, temperatura e concentração de CO2.
4.9 Como a intensidade de luz pode influenciar a fotossíntese?
“Quando variamos a taxa de intensidade luminosa, a taxa de fotossíntese varia, mas a
respiração permanece constante. Haverá um certo valor da taxa de intensidade luminosa
em que o volume de gás oxigênio produzido na fotossíntese será igual ao volume desse gás
consumido na respiração” (MACHADO, 2003, p. 85). Quando a quantidade de O2
produzido for igual à quantidade utilizada na respiração da planta é conhecido como ponto
de compensação fótico. Desta forma, à medida que aumenta a intensidade luminosa a
velocidade das reações da fotossíntese também aumenta até atingir o ponto de
compensação fótico. A partir deste ponto, mesmo que ocorra um aumento da intensidade
luminosa, não haverá aumento na produção de gás oxigênio, a produção de O2
permanecerá constante.
Figura 16: Gráfico sobre influência da luz na fotossíntese
Fonte: http://materiaestudada.blogspot.com/
31
4.10 De que forma a temperatura pode alterar as reações químicas da fotossíntese?
Se houver um aumento na intensidade de luz que incide sobre a planta, haverá um aumento
na temperatura. “O aumento de temperatura acelera a velocidade das reações enzimáticas
e, consequentemente, a velocidade da fotossíntese” (MACHADO, 2003, p. 85). No entanto,
temperaturas acima de 40 ºC diminuem a
velocidade das reações porque provocam
desnaturação das enzimas.
Figura 17: Gráfico sobre a influência da temperatura na fotossíntese
Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/fotossintese/fotossintese-6.php
4.11 E a concentração de gás carbônico como pode influenciar na velocidade da
fotossíntese?
Quando há um aumento na concentração de CO2 ao redor da planta, haverá melhor
absorção e consequentemente um aumento na velocidade das reações da fotossíntese até o
ponto de saturação.
“A partir desse ponto a velocidade da fotossíntese permanece
constante, independentemente do aumento da concentração de CO2” (MACHADO, 2003,
p. 85).
Figura 18: Gráfico sobre a influência da concentração de CO2 na fotossíntese
Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/fotossintese/fotossintese-6.php
32
5. CONHECENDO O SOFTWARE CMAP TOOLS NO LABORATÓRIO DE
INFORMÁTICA
Além de utilizar os recursos tradicionais para a construção dos mapas conceituais, o
professor também pode fazer uso dos recursos de informática. Existem alguns softwares
“disponíveis na internet que oferecem recursos variados com a finalidade de construção de
mapas conceituais” (RAZERA, 2006, p. 98). Especificamente neste projeto indicamos o
software Cmap Tools, por ser um software livre, disponível na internet para download, de
fácil manuseio permitindo ao aluno construir, navegar, compartilhar e criticar diversos
modelos de mapas conceituais. A escolha deste software também se deve ao fato do
mesmo estar disponível nos computadores da Paraná Digital, portanto, de fácil acesso aos
professores e alunos.
O Cmap Tools é uma ferramenta distribuída gratuitamente pelo IHMC1
que a disponibiliza em conjunto com outras ferramentas com o objetivo
de proporcionar ambientes colaborativos e prover aos estudantes meios
de colaborar em nível de conhecimento, permitindo que os usuários
construam Mapas Conceituais e dividam o conhecimento expresso em
seus Mapas com outros estudantes.
A ferramenta Cmap Tools além de apresentar uma estratégia cognitiva
para representação do conhecimento através dos Mapas Conceituais nos
apresenta recursos para formatação dos Mapas, ou seja, adicionar
recursos aos Mapas: sons, imagens, vídeos, textos e até mesmo outros
Mapas para detalhar melhor os conceitos (CABRAL; OLIVEIRA, 2003,
p. 2).
Nesta fase do trabalho, os alunos receberão instrução sobre a utilização do software Cmap
Tools e em seguida irão construir, no computador, o mapa conceitual confeccionado
durante os trabalhos.
Para instruir os alunos sobre o mecanismo de funcionamento do software Cmap Tools
serão utilizados dois materiais disponíveis na internet. O manual “Como criar Mapas
Conceituais utilizando o Cmap Tools” da Universidade Luterana do Brasil e o “Manual do
IHMC Cmap Tools”, respectivamente postados, nas seguintes páginas.
http://www.ufpel.edu.br/lpd/ferramentas/cmaptools.pdf.
http://www.cecgodoy.pro.br/sc2008/index.php?option=com_content&task=view&id=5.....
33
6. AVALIAÇÃO
Moreira (2010) relata que ao utilizar os mapas conceituais como instrumento de avaliação
de aprendizagem, o professor terá uma visualização da organização conceitual que o aluno
tem sobre determinado conteúdo. O autor afirma que se trata basicamente de uma técnica
não tradicional de avaliação que busca informações sobre os significados e relações
significativas entre conceitos-chave da matéria de ensino, segundo o ponto de vista do
aluno. Os mapas construídos por aluno ou pelo professor têm significado muito pessoal.
Por isso, mapas estruturados por dois alunos na avaliação da aprendizagem sobre um
determinado conteúdo apresentará semelhanças e diferenças. Contudo, não se pode dizer
que um seja melhor que o outro ou que um esteja certo e outro errado. Eles apenas
evidenciam o entendimento que cada aluno tem sobre o assunto. No entanto, “o professor
precisa tomar cuidado para não cair no relativismo onde „tudo vale‟: alguns mapas são
definitivamente pobres e sugerem falta de compreensão” (Ibid, 2010, p. 24).
Sobre o uso de mapas conceituais na avaliação, Moreira (2010, p. 24) descreve
[...] Mapas conceituais são dinâmicos, estão constantemente mudando no
curso da aprendizagem significativa. [...] Portanto, não faz muito sentido
querer avaliá-los como se avalia um teste de escolha múltipla ou um
problema numérico. A análise de mapas conceituais é essencialmente
qualitativa. O professor, ao invés de preocupar-se em atribuir um escore
ao mapa traçado pelo aluno, deve procurar interpretar a informação dada
pelo aluno no mapa a fim de obter evidências de aprendizagem
significativas. Explicações do aluno, orais ou escritas, em relação a seu
mapa facilitam muito a tarefa do professor nesse sentido.
Para o professor, o mapa conceitual é um bom instrumento para detectar com grande
rapidez a quantidade e a qualidade da informação que um aluno possui. Isto facilita o
trabalho do professor no planejamento dos conteúdos a serem trabalhados.
Especificamente neste projeto de ensino os mapas conceituais serão utilizados no início do
trabalho para averiguação dos conhecimentos prévios dos alunos e após a abordagem e
discussão do assunto. Para avaliar os conceitos compreendidos no final do processo de
ensino aprendizagem, cada aluno retomará o mapa inicialmente construído no qual
acrescentará os conceitos assimilados no decorrer das aulas ministradas. O mapa inicial
34
será confeccionado por cada aluno, mas terão a oportunidade de estar em pequenos grupos
(dois ou três alunos), enquanto que no mapa final cada aluno fará, individualmente, a sua
construção. O objetivo é averiguar se houve assimilação de novos conceitos, ou seja, qual
foi o crescimento qualitativo de cada aluno comparando o mapa inicial e o mapa final.
REFERÊNCIAS
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Janeiro: Interamericana, 1980.
BRUNER, Jerome S. O processo da educação. Tradução de Lólio Lourenço de Oliveira.
4. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 1974.
CABRAL, Anderson Ricardo Yanzer; OLIVEIRA, Taiana Rosales de. Como criar Mapas
Conceituais utilizando o Cmap Tools. Guaíba, 2003. Disponível em:
<http://www.ufpel.edu.br/lpd/ferramentas/cmaptools.pdf>. Acesso em: 17 fev. 2011.
FOGAÇA, Rafaela; TUTIDA, Diogo. Como funciona a fotossíntese. 2007. Disponível
em: < http://ciencia.hsw.uol.com.br/fotossintese.htm/>. Acesso em: 01 jun. 2011.
FREITAS FILHO, João Rufino de. Mapas conceituais: estratégia pedagógica para
construção de conceitos na disciplina química orgânica. Ciência & Cognição, Rio de
Janeiro, v. 12, p. 86-95, dez 2007. Disponível em:
<http://www.cienciasecognicao.org/pdf/v12/m347181.pdf>. Acesso em: 30 ago. 2010.
GONÇALVES, Fabiana Santos. Fotossíntese. 2007. Disponível em:
http://www.infoescola.com/biologia/fotossíntese/print. Acesso em: 01 jun. 2011.
HALL, D. O.; RAO, K. K. Fotossíntese. São Paulo: Pedagógica e Universitária Ltda,
1980.
LEMOS, Evelyse dos Santos. Situando a teoria de aprendizagem significativa na
prática docente, na formação de professores e nas investigações educativas em
ciências. ABRAPEC, Minas Gerais, v. 5, n. 3, p. 38-51, set-dez. 2005. Disponível em:
<http://www.fae.ufmg.br/abrapec/revista/index.html>. Acesso em: 30 ago. 2010.
35
LINHARES, Sérgio; GEWANDSZNAJDER, Fernando. Biologia. São Paulo: Ática, 2005.
LOPES, Sônia; ROSSO, Sérgio. Biologia. São Paulo: Saraiva, 2005.
MACHADO, Sídio. Biologia para o ensino médio. São Paulo: Scipione, 2003.
MARTINS, Renata Lacerda Caldas; LINHARES, Marília Paixão; REIS, Ernesto Macedo.
Mapas conceituais como instrumento de avaliação e aprendizagem de conceitos físicos
sobre mecânica do vôo. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências,
Minas Gerais, v. 9, n. 1, 2009. Disponível em:
<http://www.fae.ufmg.br/abrapec/revistas/V9N1/v9n1a3.pdf>. Acesso em: 30 ago. 2010.
MASINI, Elcie F. Salzano; MOREIRA, Marco Antonio e colaboradores. Aprendizagem
Significativa. 1. ed. São Paulo: Vetor, 2008.
MODESTO, Zulmira Maria Motta; SIQUEIRA, Nilza Janete Baraldi. Botânica. São
Paulo: Pedagógica e Universitária Ltda, 1981.
MORAES, Patrícia Favoretto. O aporte de mapas conceituais na avaliação da
contextualização e integração de saberes no ensino médio de ciências/química. In:
MOSTRA ACADÊMICA UNIMEP, 7., 2009, São Paulo. Anais eletrônicos... São Paulo:
UNIMEP, 2009. Disponível em:
<http://www.unimep.br/phpg/mostraacademica/anais/7mostra/1.htm>. Acesso em: 12 set.
2010.
MORAES, Ronny Machado de. A Aprendizagem Significativa de conteúdos de Biologia
no Ensino Médio, mediante o uso de organizadores prévios e mapas conceituais.
Campo Grande: [2005]. Disponível em:
<http://www3.ucdb.br/mestrados/arquivos/dissert/223.pdf>. Acesso em: 29 nov. 2010.
MOREIRA, Marco Antonio. Ensino e Aprendizagem: Enfoques teóricos. 3. ed. São
Paulo: Moraes, [198-?].
MOREIRA, Marco Antonio. Mapas Conceituais e Aprendizagem Significativa. São
Paulo: Centauro, 2010.
NOVAK, Joseph D. Aprender criar e utilizar o conhecimento. Lisboa: Plátano Edições
Técnicas, 2000.
36
PEÑA, Antonio Ontoria et al. Mapas Conceituais: Uma técnica para aprender. Trad.
Maria José Rosado-Nunes e Thiago Gambi. São Paulo: Loyola, 2005.
RAVEN, Peter H.; EVERT, Ray F.; EICHHORN, Susan E. Biologia Vegetal. Rio de
Janeiro: Guanabara Koogan, 2007.
RAZERA, Júlio César Castilho. O uso de mapas conceituais em projetos de aprendizagem
integrados a recursos da informática: aplicação procedente ou atividade inútil? In:
TEIXEIRA, Paulo Marcelo Marini (Org.). Ensino de Ciências – Pesquisas e reflexões.
São Paulo: Holos, 2006. p. 97-108.
SILVEIRA, Felipa Pacifico Ribeiro de Assis. Levantamento preliminar de habilidades
prévias: subsídios para a utilização de mapas conceituais como recurso didático.
Experiências em Ensino de Ciências, UFRGS, Rio Grande do Sul, v. 3, n. 2, p. 85-96,
2008. Disponível em:
<http://www.if.ufrgs.br/eenci/artigos/Artigo_ID62/v3_n2_a2008.pdf>. Acesso em: 30 ago.
2010.
37
ANEXOS
38
ANEXO 1: Observação de cloroplastos ao microscópio
Objetivo:
- Visualizar os cloroplastos presentes na folhas de elódea e/ou tradescantia sp.
Materiais:
- Microscópio
- Lâmina e lamínula
- Pinça de pontas finas
- Tesoura
- Conta- gotas
- Elódea e/ou tradescantia sp.
Procedimentos:
1. Com o auxílio da pinça e tesoura, destacar uma folha da região apical da elódea.
2. Coloque a folha sobre uma lâmina bem limpa.
3. Pingue uma gota de água sobre a folha.
4. Coloque cuidadosamente, uma lamínula sobre a folha, evitando a formação de
bolhas de ar.
5. Observe ao microscópio, em todas as objetivas, iniciando pela de menor ampliação.
6. Faça um esquema no caderno.
Questionamentos:
1. Qual a função dos cloroplastos?
2. Porque os cloroplastos apresentam-se na cor verde?
3. Com base no conhecimento já abordado, faça um esquema da estrutura interna do
cloroplasto.
39
ANEXO 2: Observação de estômatos ao microscópio
Objetivos:
- Observar a estrutura celular dos estômatos.
- Observar o ostíolo, verificando se está aberto ou fechado.
Materiais:
- Microscópio
- Lâmina e lamínula
- Folhas de plantas como beijinho (Impatiens walleriana), boldo ou outra.
- Conta-gotas
Procedimentos:
1. Cada dupla de alunos montará uma lâmina.
2. Pegue uma folha da planta desejada e retire uma fina camada da parte inferior.
3. Coloque o material sobre a lâmina limpa. Se necessário, estenda bem o material
com o auxílio de um pincel de pintura.
4. Pingue uma gota de água sobre o material e cubra cuidadosamente com uma
lamínula.
5. Leve a lâmina ao microscópio e observe em todas as objetivas.
Questionamentos:
1. Faça um esquema da estrutura do estômato que você observou na maior objetiva.
2. Os estômatos, que você observou, se encontram com os ostíolos abertos ou
fechados?
3. Quais as funções desempenhadas pelos estômatos?
4. Os estômatos são encontrados em que partes da planta?
40
ANEXO 3: Cromatografia de papel com diversos pigmentos vegetais
Objetivo:
- Extrair e observar os diferentes pigmentos encontrados nas folhas dos vegetais.
Materiais:
- folhas verdes (espinafre) e folhas coloridas (Setcraesea púrpura)
- almofariz e pistilo
- areia fina
- funil
- papel filtro
- bastão de vidro
- béquer ou tubo de ensaio
- acetona ou álcool 90%
- placa de aquecimento
- panela
- béquer
Procedimentos:
1. Ligue a placa de aquecimento e coloque uma panela com água para aquecer, que
será utilizada para o banho-maria.
Observação: Todos os procedimentos abaixo deverão ser realizados separadamente
para as folhas verdes (espinafre) e a folhas coloridas (Setcraesea púrpura).
2. Colete algumas folhas, triture com as mãos e coloque em um almofariz.
3. Acrescente uma pequena quantidade de areia fina sobre as folhas (a areia facilita a
trituração).
4. Faça a maceração até esmagar totalmente as folhas.
5. Acrescente um pouco de álcool ou acetona e macere mais um pouco.
41
6. Transfira a mistura para um béquer ou tubo de ensaio e aqueça em banho-maria
por 5 minutos.
7. Retire do banho-maria e faça a filtragem do material.
8. Coloque o líquido obtido na filtragem em um béquer.
9. Utilizando uma tira de papel filtro, mergulhe uma das pontas no líquido do béquer,
mantendo-a no máximo 1 cm dentro do líquido.
10. Aguarde de 20 a 30 minutos para que o líquido suba no papel filtro.
11. Em seguida, retire o papel do líquido e deixe secar.
12. Após a secagem, observe as faixas de cores dos pigmentos extraídos.
Questionamentos:
1. Quais as faixas de cores observadas no papel das folhas verdes e das folhas
coloridas?
2. Identifique os pigmentos fotossintéticos presentes nos dois vegetais?
3. Baseando-se na cromatografia realizada, explique porque o espinafre apresenta
folhas extremamente verdes enquanto a Setcraesea púrpura possui folhas no tom
violeta?
4. O que deve ter acontecido às células para que a clorofila possa ter saído?
5. Utilizando o conhecimento adquirido em aulas anteriores, explique a razão das
folhas apresentarem cor verde.
6. De acordo com o conhecimento anteriormente adquirido, explique o motivo pelo
qual as folhas verdes se tornam amareladas no outono.
42
ANEXO 4: Desprendimento de O2 na fotossíntese da elódea
Objetivos:
- Provar que a planta, ao realizar fotossíntese, libera o gás oxigênio para o ambiente.
- Observar a importância da energia luminosa para ativação do processo de
fotossíntese.
Materiais:
- Planta aquática elódea
- Béquer
- Funil de vidro
- Tubo de ensaio
Procedimentos:
1. Pegue um béquer e coloque água, aproximadamente ¾ do volume.
2. Pegue um funil coloque alguns ramos da planta elódea e vire sobre o béquer com
água.
3. Coloque água em um tubo de ensaio até encher completamente. Tampe o tubo de
ensaio com o polegar e vire sobre o bico do funil, cuidando para não entrar ar no
tubo de ensaio.
4. Utilizando os procedimentos de 1 a 3, monte outro material.
5. Coloque um material (1) em local bem iluminado (pode-se usar uma luminária) e o
outro material (2) deixe em um ambiente sem luz ou cubra com uma caixa de
papelão, por exemplo.
6. Aguarde, 30 minutos aproximadamente, e compare os dois materiais.
43
Questionamentos:
1. O que está acontecendo no material que ficou na ausência e o outro que ficou na
presença de luz?
2. Qual é o gás que está sendo liberado no material (1)?
3. Porque a elódea está liberando esse gás?
4. Como a elódea consegue produzir esse gás?
5. Pense! De que forma podemos provar que o gás emitido pela elódea é o oxigênio?
44
ANEXO 5: Detectar a presença de amido nas folhas das plantas
Objetivos:
- Observar a influência da energia luminosa na produção de compostos orgânicos
durante o processo de fotossíntese.
- Verificar a produção e armazenamento de amido nas folhas de vegetais com
diferentes pigmentos.
Materiais:
- Planta com folhas de diferentes colorações. Ex. Pelargônio, hibisco, entre outras.
- Solução de iodo
- Papel alumínio
- Tesoura
- Placa de aquecimento
- Panela para banho-maria
- Álcool a 90%
Procedimentos:
1. Deixar o vaso de planta a ser utilizada num ambiente sem luz, por 48 horas. Pode
ser colocado dentro de um armário fechado, por exemplo.
2. Após retirar o vaso de planta do armário, cobrir algumas folhas com papel alumínio
e colocar a planta sob luminosidade por mais 24 horas.
3. Depois de ficar sob luminosidade, cortar algumas folhas que ficaram expostas à luz
e aquelas que foram cobertas com o papel alumínio.
4. Colocar as folhas, uma a uma, na água fervente por 3 minutos.
5. Introduzir as folhas fervidas em álcool em ebulição, em banho-maria, até ficarem
descoradas.
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6. Colocar um pouco de solução de iodo em placas de Petri.
7. Retirar, com auxílio de uma pinça, uma folha de cada vez, passando-a pela água
fervente e em seguida colocá-la sobre a solução iodada da placa de Petri.
8. Observe e registre os resultados.
Questionamentos:
1. Qual a função da solução iodada, utilizada no experimento?
2. Explique a diferença de resultados entre as folhas que ficaram na presença/ausência
da luz.
3. Explique o fato da distribuição não uniforme de amido no limbo da folha que ficou
em presença da luz.