Sai da concha e investiga caracóis 1.º CEB | Estudo do Meio
Bento Cavadas | Escola Superior de Educação de Santarém bento.cavadas@ese.ipsantarem.pt Elisabete Linhares | Escola Superior de Educação de Santarém elisabete.linhares@ese.ipsantarem.pt
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Índice 1
Introdução......................................................................................................................................... 3
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Enquadramento da atividade............................................................................................................. 3
2.1 Enquadramento curricular................................................................................................................. 3 2.2 Enquadramento científico.................................................................................................................. 4 2.3 Enquadramento didático.................................................................................................................... 6 3
Sugestões para a exploração da atividade........................................................................................ 7
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Proposta de soluções........................................................................................................................ 8
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Referências bibliográficas................................................................................................................ 11
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Ficha técnica................................................................................................................................... 12
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Introdução
Esta atividade, denominada “Sai da concha e investiga caracóis”, visa que os alunos do 1.º CEB realizem experiências simples sobre as características dos caracóis e a suas interações com o ambiente. Foi concebida tendo em conta as orientações explícitas na Organização Curricular e Programas (ME-DEB, 2004), para a disciplina de Estudo do Meio do 1.º Ciclo do Ensino Básico (1.º CEB). Para além deste guião para o professor, disponibiliza-se também um guião da atividade para os alunos designado: CreativeLab_Sci&Math | Sai da concha e investiga caracóis _ Aluno O guião, de caráter semiaberto, inclui algumas indicações para os alunos do 1.º CEB realizarem o seu estudo. Apresentam-se, para o professor, sugestões para a exploração das tarefas propostas nesta atividade. Os documentos são disponibilizados em formato Word ®, para que os possa alterar e/ou adaptar à realidade das suas turmas.
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Enquadramento da atividade
2.1 Enquadramento curricular A atividade proposta pode ser explorada no seguinte enquadramento curricular da disciplina de Estudo do Meio do 1.º Ciclo do Ensino Básico: Conteúdos
2.º ano
3.º ano
Aprendizagens Essenciais
Categorizar os seres vivos de acordo com semelhanças e diferenças observáveis (animais, tipos de: revestimento, alimentação, locomoção e reprodução; plantas: tipo de raiz, tipo de caule, forma da folha, folha caduca/persistente, cor da flor, fruto e semente, etc.).
Relacionar as características dos seres vivos (animais e plantas), com o seu habitat. (ME-DGE, 2018a, p. 7).
Relacionar fatores do ambiente (ar, luz, temperatura, água, solo) com condições indispensáveis a diferentes etapas da vida das plantas e dos animais, a partir da realização de atividades experimentais (MEDGE, 2018b, p. 6).
Domínio: Natureza
Domínio: Natureza
O uso de animais, devidamente enquadrado em situações de ensino e de aprendizagem, pode contribuir para o desenvolvimento de competências relacionadas com o raciocínio científico, como a observação e o pensamento crítico (Hull, 2003). Por essa razão, a atividade visa, ainda, desenvolver nos alunos diversas atitudes investigativas, como realizar previsões, planificar, experimentar, observar, registar e interpretar dados, controlar variáveis, confrontar resultados com as previsões iniciais e comunicar. Este leque alargado de procedimentos, associados à realização de uma atividade desta natureza, pode ajudar a desenvolver nos alunos as seguintes áreas de competências, definidas para os alunos à saída da escolaridade obrigatória (ME-DGE, 2017): Pensamento crítico e pensamento criativo. Saber científico, técnico e tecnológico. Relacionamento interpessoal. Desenvolvimento e autonomia pessoal. Raciocínio e resolução de problemas.
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2.2 Enquadramento científico Os caracóis são moluscos gastrópodes terrestres, cujo corpo está parcialmente envolvido por uma concha espiralada constituída fundamentalmente por carbonato de cálcio. Note-se que a concha, dado que é constituída essencialmente por carbonato de cálcio, não se deve designar órgão porque não é um conjunto de tecidos, nem um revestimento do corpo, porque não reveste a cabeça ou o pé. Os caracóis pertencem ao Filo Mollusca, Classe Gastropoda, Ordem Pulmonata e Subordem Stylommatophora, que também inclui as lesmas. No interior da boca possuem uma rádula – língua com dentes córneos, com a qual trituram os alimentos (Muedra, 1998). São animais com ampla distribuição ambiental e geográfica. Respiram através de um orifício respiratório. Uma das características que define a Classe Gastropoda é a da torção, um processo que ocorre durante o desenvolvimento larvar e que faz com que toda a massa visceral gire 180°, fazendo com que o ânus fique localizado junto à cabeça (Livingstone, 1995a). Os caracóis reproduzem- se sexuadamente e são espécies monoicas porque um só indivíduo possui os dois sistemas reprodutivos masculino e feminino, produzindo, assim, gâmetas masculinos e femininos. O termo “hermafrodita” deve ser usado no caso de se pretender referir apenas a um indivíduo de uma espécie animal monoica. Os caracóis são hermafroditas simultâneos, isto é, cada animal age simultaneamente como macho e fêmea, libertando espermatozoides que fecundarão o óvulo do outro indivíduo e simultaneamente recebe os espermatozoides deste que irão fecundar os seus óvulos (Moreira, 2014). Na figura seguinte pode-se observar as suas principais estruturas. 1. Concha.
6. Olho.
11. Vagina.
2. Gónada.
7. Gânglio cerebral.
12. Pénis.
3. Fígado.
8. Pé.
13. Poro genital.
4. Pulmão.
9. Glândula viscosa.
14. Boca.
5. Tentáculo.
10. Bolsa reprodutiva.
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Figura 1. Ilustração da anatomia interna de um caracol (Adaptado de Livingstone, 1995a).
Figura 2. Orifício respiratório do caracol (seta vermelha).
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Figura 3. Concha (1), pé (2), tentáculos (3) e olho do caracol (4).
2.3 Enquadramento didático A capacidade de os professores orientarem os alunos na aprendizagem das explicações científicas é considerada por alguns especialistas como uma das maiores artes do processo de ensino e como parte essencial do perfil do professor de ciências (Figueiroa, 2017). Nesse sentido, os professores devem dar destaque ao processo de construção de ciência - aprender Ciências, aprender a fazer Ciências e aprender sobre as Ciências (Hodson, 1996), em vez da mera apresentação do conteúdo da ciência (aprender Ciências), porque é considerado que os alunos conseguem construir conhecimentos científicos com maior autonomia quando percebem esse processo, em detrimento da simples memorização de conceitos científicos (Dias, 2004). Se por um lado os processos científicos contribuem para o desenvolvimento de melhores níveis de conhecimento e compreensão, por outro lado, a melhoria do nível de conhecimento e compreensão resulta também num melhor desempenho quanto à utilização dos processos científicos (Sá, 2002). No anexo 1 disponibiliza-se para o professor um quadro com diferentes tipos de processos científicos e a respetiva descrição que poderão apoiar o trabalho realizado nesta atividade ou em outras atividade análogas (Afonso, 2008; Pereira, 2002; Sá, 2002). Afonso (2008) advoga que “as experiências de aprendizagem deverão permitir aos alunos compreender a natureza da ciência em si, do inquérito científico e do seu papel central na ciência e saber como usar as capacidades e processos de inquérito científico” (p. 28). Por essa razão, uma forma de facultar formação científica aos alunos desde os primeiros anos de escolaridade é através da dinamização, pelo professor, de pequenas experiências. Estas atividades permitem aos alunos diferentes graus de envolvimento, desde a observação e manipulação de materiais, passando pela seleção, comparação e organização de dados, até à argumentação e conclusão (Figueiroa, 2017). O aluno encontra-se no centro das aprendizagens seguindo-se uma visão construtivista da aprendizagem. A evolução das conceções dos alunos tem, nesta abordagem, um papel fundamental, permitindo-lhes apropriar-se
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gradualmente do saber. São várias as investigações que revelam que os alunos, independentemente da sua idade, possuem conceções muitas vezes inspiradas no senso comum (Thouin, 2008) que importa desconstruir através de atividades práticas como esta. Para além da identificação das ideias prévias das crianças, no âmbito desta atividade, deve ser valorizado o processo comunicativo. Como defende Pereira (2002), ao comunicar, o aluno verbaliza as suas ideias, e expressa-as para serem percebidas, explicando-as melhor. Esta capacidade é crucial para a organização do seu próprio pensamento. O envolvimento emocional com os animais possui uma relação com o aumento de atitudes positivas perante a ciência (Daly & Suggs, 2010; Sorge, 2008). Contudo, as atitudes dos seres humanos perante os animais são influenciadas pelas espécies e pelo tipo de animal considerado (Driscoll, 1995; Prokop & Tunnicliffe, 2009) e que os seres humanos tendem a identificar-se com animais atraentes e de companhia (Driscoll, 1995; Knight, 2008; Serpell, 2009) e a terem menos empatia com animais como insetos, répteis ou outros animais rastejantes (Prokop & Tunnicliffe, 2010), esta atividade também promove nos alunos o respeito por animais como os caracóis, numa lógica de educação ambiental. A educação ambiental deve desenvolver indivíduos ambientalmente literatos, ou seja, com conhecimentos como também e principalmente com consciência e atitudes de respeito para com o ambiente natural (Gonçalves, Pereira, Azeiteiro & Pereira, 2007). Numa lógica de educação ambiental, as crianças devem compreender que todos os organismos são úteis porque possuem um papel determinante nos respetivos ecossistemas e que uns não devem ser preteridos em relação a outros.
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Sugestões para a exploração da atividade
Duração: 120 minutos. N.º de alunos por grupo: 4 Materiais por grupo:
1 esguicho;
1 placa transparente;
1 pá pequena;
1 lupa;
Água;
Caracóis;
Cotonetes;
Vinagre;
1 biotério.
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Figura 4. Pormenor do exterior do biotério.
Figura 5. Pormenor do interior do biotério. Gestão das aprendizagens: Sugere-se que no final de cada uma das tarefas ocorra um momento de partilha de resultados entre grupos de trabalho.
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Proposta de soluções
Tarefa 2. 1. O animal indicado no texto é a caracoleta. 2. O nome da estrutura que reveste parte do corpo animal é a concha. 3. O narrador não perturbou a caracoleta. 4. A concha estava tapada por uma matéria seca para proteger a caracoleta da secura no tempo quente. 5. A caracoleta estava a alimentar-se de uma folha de couve. 6. A caracoleta raspava a folha de couve através de uns dentes (rádula) que se moviam para a frente e para trás. Tarefa 3. 1. Pretende-se que os alunos apresentem algumas das seguintes respostas:
Os caracóis devem ter acesso a água;
Os caracóis devem ter acesso a alimento;
Os caracóis não devem ser colocados numa zona muito quente;
Os caracóis não devem ser colocados numa zona com muita luz;
O biotério não deve ser totalmente tapado. Deve permitir aos animais respirarem.
O biotério deve ser limpo com alguma regularidade (de 2 em 2 semanas, por exemplo).
Tarefa 4. 1. 1.1. A figura seguinte ilustra vários aspetos da anatomia do caracol. Ao nível do 1.º CEB é expectável que os alunos consigam ilustrar, pelo menos, as seguintes estruturas: concha (1), pé (2), dois pares de tentáculos (3) e o orifício da boca (4). Alguns alunos podem ainda conseguir identificar o orifício do ânus (5) e o orifício respiratório (6).
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Figura 6. Ilustração da anatomia externa de um caracol (Livingstone, 1995b).
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1.2. Sim. Os olhos localizam-se na extremidade dos tentáculos maiores. 1.3. O pé do caracol é musculoso, suave e húmido. 1.4. O caracol respira por uma abertura (orifício respiratório) que se situa por baixo da concha. 2. 2.1. (Resposta variável). 2.2.
Humedecer um cotonete em vinagre.
Aproximar o cotonete dos tentáculos do caracol.
Observar a reação do caracol.
Humedecer um cotonete em água.
Aproximar o cotonete dos tentáculos do caracol.
Observar a reação do caracol.
2.3. Nesta experiência, o que se mudou foi o líquido que se aproximou dos tentáculos do caracol. O que se observou foi a reação do caracol. Durante a experiência mantiveram-se iguais algumas condições. Usou-se o mesmo caracol. Os objetos que se aproximaram do caracol foram os cotonetes. Esses objetos aproximaram-se, em ambos os momentos, dos tentáculos do caracol. 3. 3.1. (Resposta variável). 3.2. Um procedimento possível é: Humedecer metade de uma caixa e deixar a outra metade seca. Colocar o caracol no centro caixa. Observar se o caracol desloca-se para a zona húmida ou para a zona seca. 3.3. (Resposta variável. O caracol tende a preferir ambientes húmidos, contudo, tal pode não acontecer na experiência.) 3.4. (Resposta variável.) 4. 4.1. (Resposta variável). 4.2. Um procedimento possível é: Humedecer a base de uma caixa. Tapar metade de uma caixa e deixar a outra metade aberta. Colocar o caracol no centro da caixa. Observar se o caracol desloca-se para a zona com muita ou pouca luz. 4.3. (Resposta variável. O caracol tende a preferir ambientes com pouca luz, contudo, tal pode não acontecer na experiência.) 4.4. (Resposta variável.) Tarefa 5. 1. Onde vive?
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O caracol tem uma grande dispersão geográfica, embora prefira ambientes húmidos. 2. Como é constituído o seu corpo? O corpo do caracol é constituído, entre outras estruturas, por concha, pé, dois pares de tentáculos, o orifício da boca, o orifício do ânus e o orifício respiratório. 3. De que se alimenta? O caracol alimenta-se de plantas. É herbívoro. 4. Como se reproduz? O caracol é hermafrodita, isto é, possui órgãos sexuais dos dois sexos. Reproduz-se através de ovos (é ovíparo). 5. Como se movimenta? O caracol movimenta-se arrastando o pé no chão. Para tal, o pé deve estar humedecido. 6. Prefere ambientes húmidos ou secos? O caracol, normalmente, prefere ambientes húmidos. 7. Prefere muita ou pouca luz? O caracol, normalmente, prefere ambientes com pouca luz. 8. O que é a estivação? A estivação corresponde a um estado em que um animal não está ativo para conseguir sobreviver quando as condições do clima se tornam muito quentes e secas.
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Referências bibliográficas
Afonso, M. M. (2008). A educação científica no 1.º ciclo do Ensino Básico. Das teorias às práticas. Porto: Porto Editora. Daly, B., & Suggs, S. (2010). Teachers’ experiences with humane education and animals in the elementary classroom: Implications for empathy development. Journal of Moral Education, 39(1), 101-112. Dias, P. J. de C. G. C. (2004). Elementos sobre eficácia pedagógica do professor. O caso particular das ciências. Balti: Novas Edições Académicas. Driscol, J. W. (1995). Attitudes toward animals: Species ratings. Society and Animals, 3(2), 139-150. Figueiroa, A. (2017). Trabalho experimental em contexto de Prática de Ensino Supervisionada. Da conceção à implementação de atividades experimentais por futuros professores de ciências. Balti: Novas Edições Académicas. Gaspar, R. (2009). Caracol, caracol, põe os pauzinhos ao sol! Caixa pedagógica do campo. Porto: Associação Viver a Ciência. Gonçalves, F., Pereira, R., Azeiteiro, U. M. M., & Pereira, M. J. V. (2007). Actividades práticas em ciência e educação ambiental. Lisboa: Instituto Piaget.
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Hodson, D. (1996). New thinking on the role of practical work in science teaching. Geoscience Education and Training, 19, 215-232. Hull, D. B. (2003). Observing animal behavior at the zoo: A learning laboratory. Teaching of Psychology, 3 (2), 117-119. Knight, A. J. (2008). “Bats, snakes and spiders, Oh my!” How aesthetic and negativistic attitudes, and other concepts predict support for species protection. Journal of Environmental Psychology, 28(1), 94-103. Livingstone, I. (1995a). Anatomia interna do caracol. Retirado, 21 abril 2018, https://imagem.casadasciencias.org/index.php?logId=#!/descritivo?id=2085&logId=
de
Livingstone, I. (1995b). Anatomia externa do caracol. Retirado, 21 abril 2018, https://imagem.casadasciencias.org/index.php?logId=#!/descritivo?id=2083&logId=
de
ME-DEB (2004). Ministério da Educação/Departamento de Educação Básica. Organização curricular e programas – 1.º Ciclo (4.ª ed.). Mem Martins: Editorial do Ministério da Educação. Ministério da Educação - Direção-Geral da Educação (2018a). Aprendizagens essenciais. Articulação com o perfil dos alunos. 2.º ano. 1.º Ciclo do Ensino Básico. Estudo do Meio. Lisboa: Ministério da Educação/Direção-Geral da Educação. Retirado de http://www.dge.mec.pt/sites/default/files/Curriculo/Aprendizagens_Essenciais/1_ciclo/2_estud o_do_meio.pdf Ministério da Educação - Direção-Geral da Educação (2018b). Aprendizagens essenciais. Articulação com o perfil dos alunos. 3.º ano. 1.º Ciclo do Ensino Básico. Estudo do Meio. Lisboa: Ministério da Educação/Direção-Geral da Educação. Retirado de http://www.dge.mec.pt/sites/default/files/Curriculo/Aprendizagens_Essenciais/1_ciclo/3_estud o_do_meio.pdf ME-DGE (2017). Ministério da Educação/Direção-Geral da Educação. Perfil dos alunos à saída da escolaridade obrigatória. Lisboa: Ministério da Educação/Direção-Geral da Educação. Retirado de http://www.dge.mec.pt/sites/default/files/Curriculo/Projeto_Autonomia_e_Flexibilidade/perfil_dos_alunos.pdf Moreira, C. (2014). Reprodução sexuada. Revista de Ciência Elementar, 2(3): 201. Retirado de http://doi.org/10.24927/rce2014.201 Muedra, V. (1998). Anatomia animal. Atlas temático. Setúbal: Marina Editores, Lda. Pereira, A. (2002). Educação para a ciência. Lisboa: Universidade Aberta. Prokop, P., & Tunnicliffe, S. D. (2009). “Disgusting animals”: Primary school children’s attitudes and myths of bats and spiders. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 4(2), 8797. Prokop, P., & Tunnicliffe, S. D. (2010). Effects of having pets at home on children´s attitudes towards popular and unpopular animals. Anthrozoos, 23(1), 21-35. Sá, J. (2002). Renovar as práticas no 1.º ciclo pela via das ciências da natureza. Porto: Porto Editora. Serpell, J. A. (2009). Having our dogs and eating them too: Why animals are a social issue. Journal of Social Issues, 65(3), 633-644. Sorge, C. (2008). The relationship between bonding with nonhuman animals and students’ attitudes toward science. Society and Animals, 16, 171-184. Thouin, M. (2008). Ensinar as ciências e a tecnologia nos ensinos pré-escolar e básico 1.º ciclo. Lisboa: Instituto Piaget.
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Ficha técnica
Título
CreativeLab_Sci&Math | Sai da concha e investiga caracóis
Autores
Bento Cavadas | Elisabete Linhares
Imagens Guião do professor: Figura 1. Livingstone (1995) a.
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Figuras 2, 3, 4 e 5: Fotografias de Elisabete Linhares e Bento Cavadas. Figura 6. Livingstone (1995) b. Guião do aluno: Fotografias por Elisabete Linhares e Bento Cavadas. Publicação:
Aceite para publicação em
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ANEXO 1. PROCESSOS CIENTÍFICOS (Adaptado de: Afonso, 2008; Pereira, 2002; Sá, 2002) Processo Observar
Descrição Implica utilizar os órgãos dos sentidos, com ou sem auxílio de instrumentos. Papel do professor: Solicitar aos alunos que descrevam e identifiquem propriedades de objetos e fenómenos, assim como as suas semelhanças e diferenças. Prever é diferente de adivinhar. É a antecipação de um resultado com base nos dados e informações disponíveis ou na sequência de uma hipótese formulada.
Prever
Papel do professor: Solicitar aos alunos para mencionarem o que pensam que vai acontecer e porquê. Os alunos devem explicar que situações ou experiências anteriores contribuíram para a previsão, de forma fundamentada e refletida. Classificar facilita a organização e a ordenação dos objetos e dos fenómenos.
Classificar
Papel do professor: Criar oportunidades para os alunos agruparem objetos, fenómenos ou acontecimentos de acordo com as semelhanças ou diferenças que apresentam. Comunicar implica partilhar informação com os outros.
Comunicar
Papel do professor: Em ciência é necessário criar um contexto em que o aluno é incentivado a falar sobre o que realizaram e observaram. Os alunos devem descrever e confrontar as suas ideias, a argumentar e registar. Está relacionado com a quantificação das propriedades dos objetos e dos fenómenos observados. Torna as observações mais precisas e mais válidas e permite de um modo mais rigoroso, fazer
Medir
comparações e estabelecer relações quantitativas. Papel do professor: Criar oportunidades paras os alunos realizarem medições simples nas diferentes tarefas das atividades práticas. Visa atribuir significado aos dados. Os dados devem ser olhados tendo em conta os objetivos do
Interpretar dados
estudo. Papel do professor: Criar oportunidades paras os alunos identificarem as tendências ou regularidades, assim como as relações entre variáveis. Etapa que consiste normalmente na formulação de uma questão que vai orientar a investigação.
Formular problemas
Papel do professor: Indicar o problema a investigar aos alunos ou auxilia-los a formular o problema em termos de questões investigáveis. É uma resposta provisória a problemas ou questões que podem ser investigados e baseia-se sempre em conhecimento anterior. Por vezes, podem-se confundir com previsão por ter um certo poder preditivo. As próximas afirmações exemplificam os dois conceitos:
Formular hipóteses
Hipótese: Se…O volume que o ar ocupa é influenciado pela temperatura a que se encontra.
Previsão: Então…O ar não altera o seu volume se a temperatura se mantiver constante. OU O ar apresenta diferentes volumes a temperaturas diferentes.
Papel do professor: Solicitar aos alunos que apresentem as suas hipóteses sobre o problema em questão, tendo o cuidado de evitar que se limitem a adivinhar o resultado. Identificar,
Uma variável é uma condição que potencialmente pode interferir nos resultados de um fenómeno ou
operacionalizar
processo. A identificação, operacionalização e controlo de variáveis é uma das partes mais rigorosas
e controlar
de um trabalho de investigação. As variáveis podem ser, essencialmente, de três tipos:
variáveis
Variável independente: É a condição propositadamente alterada durante a experimentação devido a ser a condição que se julga ser a causa de determinado efeito. Os valores da variável
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independente podem condicionar os valores da variável dependente.
Variável dependente: É o efeito produzido pela variável independente, ou seja, o resultado da experimentação que pode ser observado ou medido.
Variáveis de controlo: São as restantes condições que devem ser consideradas e, se possível, mantidas constantes ao longo da experiência. Exemplo Hipótese: A exposição da planta ao sol tem como efeito um maior crescimento. Variável independente: tempo de exposição solar. Variável dependente: crescimento da planta (medido, por exemplo, na altura da planta). Variáveis de controlo: deve ser usada a mesma espécie de plantas; as plantas devem crescer em locais próximos; as plantas devem ser regadas com a mesma quantidade de água.
Papel do professor: Esta é, habitualmente, uma das etapas mais complexas das atividades práticas. É importante que o professor oriente os alunos na identificação, operacionalização e controlo de variáveis. Uma forma de auxiliar o pensamento dos alunos é através da substituição da designação das variáveis por questões, como as seguintes:
Variável independente: O que vamos mudar?
Variável dependente: O que vamos observar/medir?
Variáveis de controlo: O que vamos manter constante? O registo de informação é essencial ao longo de todo o processo experimental, sendo principalmente relevante na recolha de dados dos resultados. Papel do professor: Pode auxiliar os alunos na recolha de informação preparando-lhes, previamente, Registar
um guião, no qual tenham de registar sob a forma de texto, quadros, tabelas ou desenhos o que fizeram nas diferentes etapas da atividade. Durante a atividade, é importante que relembre os alunos da recolha de registos e que verifique se o estão a fazer corretamente, nomeadamente, usando as unidades de medida adequadas. Planificar uma experiência implica definir os diferentes momentos do seu procedimento, identificar o tipo e quantidade de materiais que serão utilizados e realizar, quando necessário, a identificação, operacionalização e controlo de variáveis. Executar a experiência implica seguir o procedimento
Planificar/
definido com rigor e cumprir as regras de segurança necessárias.
Executar a
Papel do professor: Caso o professor não apresente o procedimento previamente aos alunos, é
experiência
importante que promova o seu pensamento sobre o que vão fazer e que materiais irão precisar para realizar a experiência. Durante a execução da experiência, o professor deve estar atento se os alunos seguem corretamente os procedimentos que foram definidos e se respeitam as regras de segurança.
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