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SUMÁRIO Parte geral Pressupostos teóricos e metodológicos 299 O ensino de Ciências: sua importância e seus objetivos 299 A coleção 301 Os objetivos gerais da coleção 301 Uma palavra a mais com o professor 302

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O livro-texto e outros recursos 304 Estratégias de utilização do livro-texto 305 A organização dos volumes 307 A avaliação 309

Parte específica 1 A organização deste volume 311 2 Sugestões de leitura para o professor 311 3 Sugestões de sites para os alunos 316 4 Sugestões de sites de museus e outros espaços de Ciências 318 5 Sugestões de abordagem de cada capítulo 318 6 Sugestões de respostas das atividades 343

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Parte geral Pressupostos teóricos e metodológicos A rapidez das inovações científicas e tecnológicas e sua influência cada vez maior na vida humana têm despertado um intenso debate sobre o ensino de Ciências. Diante dessa realidade, os professores são também estudantes: é preciso estar permanentemente em contato com as novas descobertas em Ciências e as novas maneiras de ensinar.

O ensino de Ciências: sua importância e seus objetivos A poluição, a destruição dos ecossistemas, a perda da biodiversidade, os danos causados pelo fumo, pelo álcool e por outros tóxicos, além da alimentação desequilibrada, são alguns dos inúmeros problemas que afetam a vida humana. Para que es-

Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN),

sas questões sejam compreendidas adequada-

apresentados pela Secretaria de Educação Funda-

mente, é necessário ter algum conhecimento de

mental do Ministério da Educação, contêm uma série

Ciências. Além disso, espera-se que todos, como

de propostas destinadas ao ensino de Ciências Natu-

membros de uma sociedade democrática, estejam

rais do 6o ao 9o ano1 e ao ensino dos chamados temas

bem informados para participar de forma esclareci-

transversais2, que tratam de questões importantes

da das decisões que interferem em toda a coletivi-

para a sociedade (ética, saúde, meio ambiente, orien-

dade. Por isso, o ensino de Ciências vem ganhando

tação sexual, pluralidade cultural, trabalho e consumo).

importância cada vez maior na atualidade.

No que se refere aos objetivos e conteúdos do ensino de Ciências, que englobam as estratégias de trabalho, a proposta dos PCN é ampla e deve ser lida e discutida por todos os envolvidos no processo de ensino-aprendizagem. O texto integral dos PCN do 6o ao 9o ano está disponível no endereço:

O ensino de Ciências constitui um meio importante de preparar o estudante para os desafios de uma sociedade preocupada em integrar, cada vez mais, as descobertas científicas ao bem-estar coletivo.

<http://portal.mec.gov.br/index. php?option=com_content&view=article&id=12657%

O ensino de Ciências constitui um meio impor-

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tante de preparar o estudante para os desafios de uma

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sociedade preocupada em integrar, cada vez mais,

&Itemid=859> (acesso em: 16 mar. 2015).

as descobertas científicas ao bem-estar coletivo.

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BRASIL. SECRETARIA DE EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Ciências Naturais. Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC/SEF, 1998; e . Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/introdução aos Parâmetros Curriculares Nacionais. Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC/SEF, 1998. 2

BRASIL. SECRETARIA DE EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/apresentação dos temas transversais. Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC/SEF, 1998. Sobre esse assunto, ver também BUSQUETS, M. D. et al. Temas transversais em educação: bases para uma formação integral. 4. ed. São Paulo: Ática, 1998. Manual do Professor

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Por isso, sejam quais forem as aspiraÉ importante que o ensino de Ciências ções e os interesses dos estudantes, desperte no aluno o espírito crítico e ou mesmo as atividades futuras que venham a realizar, eles devem ter a o estimule a questionar afirmações oportunidade de adquirir um conheci- gratuitas e falaciosas, além de mento básico das Ciências Naturais incentivá-lo a buscar evidências. que permita não só a compreensão e o tras coisas que pareciam impossíveis até poucos acompanhamento das rápidas transanos atrás. Mas não se pode esquecer de que o coformações tecnológicas, mas também a participação nhecimento científico também foi usado para produesclarecida e responsável nas decisões que dizem zir, por exemplo, armas nucleares capazes de desrespeito a toda a sociedade. truir a humanidade. Nem mesmo das consequênÉ importante que o ensino de Ciências desperte cias indesejáveis advindas desse conhecimento, no aluno o espírito crítico e o estimule a questionar como a poluição e o desequilíbrio ecológico. afirmações gratuitas e falaciosas, além de incentiváVerifica-se, assim, que a ciência, com todos -lo a buscar evidências. É dessa forma que o ensino os seus recursos, embora possa beneficiar a hucontribui para o combate aos preconceitos e posições manidade, pode também trazer-lhe danos irrepaautoritárias e também para a construção de uma soráveis por causa de interesses econômicos, políticiedade verdadeiramente democrática, na qual os cos e sociais. É preciso, então, garantir que o coproblemas sejam debatidos entre seus membros. nhecimento científico e tecnológico seja empregaCom base nesse preceito, convém destacar do em benefício de toda a coletividade. Portanto, que a crítica a uma ideia científica tem como objeto devem-se criar condições para que todos particide interesse única e exclusivamente a ideia, e não a pem das decisões do país de forma esclarecida e pessoa que a formulou. O respeito ao indivíduo é consciente, discutindo os problemas nacionais e fundamental, não apenas por questões morais e suas soluções. éticas, mas porque a cooperação é essencial para a Em uma sociedade democrática, cabe a cada cisobrevivência da espécie humana e para o desendadão fiscalizar a atuação de seus representantes volvimento do conhecimento, que se constrói coletivamente. Além disso, todos nós, cientistas ou não, constitucionais e das entidades governamentais e não somos passíveis de erros, e é deles que se podem governamentais, contribuindo, entre outras coisas, extrair novas lições. Por isso, quando um estudante para que o uso da ciência traga sempre benefícios. Isso expressar ideias diferentes das científicas, ele não significa que é fundamental garantir a todos o acesso à deve passar por situações embaraçosas ou ser ridieducação de qualidade, que forneça a base para a cularizado, e sim ser tratado com respeito. E caso o compreensão dos fundamentos da ciência. tema abordado esteja fora do âmbito das ciências, Segundo os PCN de Ciências Naturais: como as questões religiosas, esse fato deverá ser Mais do que em qualquer época do passado, seja exposto com clareza para a turma. para o consumo, seja para o trabalho, cresce a necessiOs avanços científicos propiciam um controle dade de conhecimento a fim de interpretar e avaliar cada vez maior sobre os fenômenos naturais. Hoje é informações, até mesmo para poder participar e julgar possível erradicar doenças como a varíola e a paradecisões políticas ou divulgações científicas na mídia. lisia infantil, viajar para fora do planeta, construir A falta de informação científico-tecnológica pode computadores eficientes, que realizam complexas comprometer a própria cidadania, deixada à mercê do mercado e da publicidade3. operações matemáticas e lógicas, entre muitas ou3 BRASIL. SECRETARIA DE EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Ciências Naturais. Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC/SEF, 1998. p. 22.

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Para que a ciência atenda às necessidades do ser humano, é preciso que os cientistas, assim como os demais cidadãos, não sejam apenas técnicos competentes, pois as soluções de nossos problemas não dependem apenas da ciência e da técnica, mas também da formação de uma responsabilidade social e de princípios éticos que valorizem e respeitem todos os seres humanos.

A coleção

No 9o ano são apresentados os conceitos básicos da Física (massa, peso, velocidade, aceleração, força, etc.) e da Química (átomo, elemento, substância, reações químicas, etc.) e suas leis e teorias (leis de Newton, lei da conservação das massas, teoria atômica, etc.); as relações entre a tecnologia e esse conhecimento e também os benefícios e riscos das aplicações tecnológicas desse saber.

Os objetivos gerais da coleção

Um resumo dos principais tópicos de cada voJá é consenso que ensinar Ciências não é apelume da coleção é apresentado a seguir. Mais à frennas descrever fatos ou definir conceitos. Por isso, te, os tópicos trabalhados nestes volumes serão esta coleção pretende ajudar o estudante a: vistos com mais detalhes. • compreender que a ciência não é um conjunto de No 6o ano são trabalhados: as relações ecolóconhecimentos definitivamente estabelecidos, gicas entre os seres vivos e o ambiente, e alguns mas que se modifica ao longo do tempo, buscando problemas ambientais provocados pelo ser humasempre corrigi-los e aprimorá-los; compreender no; a estrutura da Terra, com suas rochas, solos, reos conceitos científicos básicos, relacionando o cursos naturais e como empregar esses recursos de que ele aprende na escola com seu cotidiano, sua forma sustentável; os estados físicos da água e a saúde, o ambiente, a sociedade e as tecnologias importância da conservação desse recurso para a (ou seja, o ensino deve ser contextualizado, favida na Terra e para nossa saúde; a atmosfera, as zendo com que a aprendizagem tenha significado propriedades do ar, as consequências da poluição e seja relevante para o aluno); atmosférica e das alterações climáticas; as estrelas, as constelações, as galáxias e o Sistema Solar. • desenvolver o pensamento lógico e o espírito crío tico para identificar e resolver problemas, formuNo 7 ano são estudados: as características lando perguntas e hipóteses, aplicando os conceigerais dos seres vivos e dos principais reinos e filos, tos científicos a situações variadas, testando, disalém da importância de preservar a biodiversidade cutindo e redigindo explicações para os fenômedo planeta; os principais biomas do planeta, com ênfase nos biomas brasileiros e na importância de sua nos naturais, comunicando suas conclusões aos preservação. colegas para que elas sejam debatidas com todos; No 8o ano são trabalhados: a organização do corpo humano […] as soluções de nossos problemas em tecidos, órgãos e sistemas; as não dependem apenas da ciência funções do corpo; a relação entre e da técnica, mas também da formação essas funções e a importância de manter o equilíbrio interno do de uma responsabilidade social corpo; a importância de uma nu- e de princípios éticos que valorizem trição equilibrada; o funciona- e respeitem todos os seres humanos. mento do sistema genital e suas relações com a sexualidade e a saúde física e men• relacionar o conhecimento científico com o detal; noções básicas de hereditariedade e de biotecnologias relacionadas à genética.

senvolvimento da tecnologia e as mudanças na sociedade, entendendo que esse conhecimento Manual do Professor

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é uma parte da cultura e está ligado aos fatores políticos, sociais e econômicos de cada época e que suas aplicações podem servir a interesses diversos;

• identificar as relações e a interdependência entre todos os seres vivos — incluindo a espécie humana — e os demais elementos do ambiente, avaliando como o equilíbrio dessas relações é importante para a continuidade da vida em nosso planeta; aplicar os conhecimentos adquiridos de forma responsável e contribuir para a melhoria das condições ambientais, da saúde e das condições gerais de vida de toda a sociedade; conhecer melhor o próprio corpo e valorizar os hábitos e as atitudes que contribuam para a saúde individual e coletiva. Mais adiante, na seção Sugestões de abordagem de cada capítulo, há indicações de textos, questões e atividades do próprio livro-texto ou novos que devem ser trabalhados com o objetivo de contextualizar o ensino, desenvolver a capacidade do aluno de resolver problemas e formular hipóteses e valorizar atitudes responsáveis para com o ambiente e a saúde. Também ao longo dessa seção serão apresentados textos de aprofundamento dirigidos ao professor, que podem ajudá-lo a orientar a discussão de certos temas deste volume.

Uma palavra a mais com o professor Sabe-se hoje que o estudante constrói ativamente seu conhecimento com base em um saber prévio que ele traz para a escola. Por isso esse conhecimento é fundamental para a aprendizagem de novos conceitos. Como sintetizou David Ausubel (1918-2008), psicólogo ligado à área de aprendizagem, “o fator isolado mais importante capaz de influenciar a aprendizagem é aquilo que o sujeito já sabe”4. Na década de 1960, Ausubel já se opunha à aprendizagem mecânica ou repetitiva, em que o aluno apenas decora conceitos para a prova e logo os esquece. Para Ausubel a aprendizagem é significativa quando um novo conteúdo tem uma conexão com o conhecimento prévio do estudante, passando assim a ter um significado para ele. Os trabalhos de Jean Piaget (1896-1980), psicólogo da área de aprendizagem, mostraram que o conhecimento é construído com base na interação pessoal com o mundo. E, em certos casos, é necessário que ocorram mudanças profundas nas estruturas mentais para que certos conteúdos sejam apreendidos5. Finalmente, o russo Lev Vygotsky (1896-1934) demonstrou que a aprendizagem é fortemente influenciada pela interação entre o estudante e os outros membros da comunidade6.

4 AUSUBEL, D. P. Educational Psychology: a Cognitive View. New York: Holt, Rinehart; Winston, 1968. p. VI. Além do livro mencionado nesta referência, as ideias de Ausubel encontram-se também em: ; NOVAK, J. D.; HANESIAN, H. Psicologia educacional. Rio de Janeiro: Interamericana, 1980.; e MOREIRA, M. A.; MASINI, E. F. S. Aprendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. São Paulo: Moraes, 1982. 5

As ideias de Piaget podem ser encontradas em: BECKER, F. O caminho da aprendizagem em Jean Piaget e Paulo Freire: da ação à operação. Petrópolis: Vozes, 2010.; CASTORINA, J. A.; FERREIRO, E.; LERNER, D.; OLIVEIRA, M. K. Piaget e Vygotsky: novas contribuições para o debate. São Paulo: Ática, 1995.; FREITAG, B. (Org.). Piaget: 100 anos. São Paulo: Cortez, 1997.; GOULART, I. B. Piaget: experiências básicas para utilização pelo professor. 25. ed. Petrópolis: Vozes, 2009.; LEITE, L. B. Piaget e a escola de Genebra. São Paulo: Cortez, 1987.; PIAGET, J. A construção do real na criança. Rio de Janeiro: Zahar/MEC, 1975.; . A epistemologia genética. 2. ed. São Paulo: Abril Cultural, 1983 (Os pensadores).; . A equilibração das estruturas cognitivas. Rio de Janeiro: Zahar, 1976.; e ; GARCIA, R. Psicogênese e história das ciências. Lisboa: D. Quixote, 1987. 6 As ideias de Vygotsky encontram-se em: BAQUERO, R. Vygotsky e a aprendizagem escolar. Porto Alegre: Artmed, 1998.; CASTORINA,

J. A.; FERREIRO, E.; LERNER, D.; OLIVEIRA, M. K. op. cit.; DANIELS, H. (Org.). Vygotsky em foco: pressupostos e desdobramentos. 2. ed. Campinas: Papirus, 1995.; MOLL, L. C. Vygotsky e a educação: implicações pedagógicas da Psicologia sócio-histórica. Porto Alegre: Artmed, 1996.; OLIVEIRA, M. K. de. Vygotsky: aprendizado e desenvolvimento, um processo histórico. 4. ed. São Paulo: Scipione, 1997.; VYGOTSKY, L. S. A construção do pensamento e da linguagem. 2. ed. São Paulo: Martins Fontes, 2011.; e . A formação social da mente: o desenvolvimento dos processos psicológicos superiores. 7. ed. São Paulo: Martins Fontes, 2007. 302

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Deve ainda estimular a aplicação dos novos Em síntese, esses e outros trabalhos mostram conceitos a situações variadas. Pode, por exemque a aprendizagem depende de conhecimentos plo, apresentar essas novas situações e promover prévios trazidos pelo estudante ao ambiente em que debates livres entre os estudantes para que eles se dá o ensino, e que esses conhecimentos organiexponham suas ideias e tenham suas dúvidas eszam e dão significado às novas informações. Em ouclarecidas8. tras palavras, as ideias e as crenças que o estudante traz para a escola terão uma forte influência na interpretação daquilo que lhe é ensinado, isto é, na […] as ideias e as crenças que o estudante traz para a escola terão uma construção de significados. Em alguns casos, os concei- forte influência na interpretação daquilo tos prévios do estudante sobre que lhe é ensinado, isto é, na construção determinado fenômeno são basde significados. tante diferentes dos conceitos científicos, e isso pode dificultar a aprendizagem. Nesse caso, o professor pode faciliDe modo geral, essas são as concepções básitar o processo de aprendizagem. Para isso, pode secas da chamada abordagem construtivista, que lecionar experiências apropriadas com base no cocompreende um conjunto de ideias que tem influennhecimento prévio do aluno e mostrar a importânciado bastante a teoria e a prática pedagógica atual. cia do conhecimento científico para a explicação de A literatura sobre o tema é muito ampla, por isso forum conjunto de fenômenos ligados às experiências necemos adiante, na seção Sugestões de leitura selecionadas. Dessa forma, o professor vai estipara o professor, uma pequena seleção de livros e mular o estudante a construir novos significados e artigos que tratam dessa proposta. conceitos. O que se espera é que o professor analise Nessa concepção de aprendizagem, o profescriticamente a ideia da transmissão passiva de sor não tem apenas a tarefa de apresentar informaconhecimentos e perceba a necessidade de proções ao estudante — mesmo porque a simples por questões que funcionem como desafios, estiapresentação de informações não garante que esmulem o aluno a aplicar o conhecimento a situatas sejam apreendidas pelo aluno. Ele deve encorações novas e promovam a contextualização dos jar o debate estimulando o aluno a apresentar seus conteúdos. pontos de vista e a avaliar sua concepção sobre o Em seu trabalho, o professor se vale dos safenômeno abordado. Cabe ao professor procurar inberes da disciplina que ministra, dos saberes pedategrar concepções diferentes, mas conciliáveis, e gógicos de sua formação profissional e dos sabetambém apresentar aos alunos problemas que conres de sua experiência, adquiridos no trabalho cotifrontem as concepções trazidas por eles. diano, durante o processo de ensino-aprendizaPara que a aprendizagem aconteça, o profesgem. Entre os saberes esperados na formação do sor deve também estabelecer uma conexão entre o professor de Ciências, portanto, estão não apenas conceito científico (abstrato) e as experiências do os conteúdos de sua disciplina (conceitos, procedicotidiano vividas pelo estudante (concreto) para mentos e atitudes), mas também as principais esapoiar o ensino de novos conceitos com base em tratégias metodológicas para a facilitação da 7 conceitos previamente assimilados . aprendizagem. 7 Essa ideia está presente em Ausubel e pode ser encontrada em vários trabalhos do autor, op. cit. 8 HASHWEH, M. Z. Toward an Explanation of Conceptual Change. European Journal of Science Education, 1986, 8 (3). p. 229-249.

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O professor deve compreender e trabalhar as interações entre ciência e sociedade, assumindo uma postura ética com o compromisso de fortalecer, no aluno, a ideia de cidadania. Deve também estar sempre disposto a aprender algo novo; selecionar e adequar os conteúdos à especificidade do processo de ensino-aprendizagem; conhecer as novas tecnologias utilizadas em educação; levar em conta o saber de seus alunos e prepará-los para a apreensão do conhecimento científico.

É sempre essencial a atuação do professor, informando, apontando relações, questionando a classe com perguntas e problemas desafiadores, trazendo exemplos, organizando o trabalho com vários materiais: coisas da natureza, da tecnologia, textos variados, ilustrações, etc. [...] Muitas vezes, as primeiras explicações são construídas no debate entre os estudantes e o professor. Assim, estabelece-se o diálogo, associando-se aquilo que os estudantes já conhecem com os desafios e os novos conceitos propostos. […] Uma notícia de jornal, um filme, uma situação de sua realidade cultural ou social, por exemplo, podem se converter em problemas com interesse didático9.

O livro-texto e outros recursos O livro-texto é apenas um dos recursos que podem facilitar a aprendizagem do aluno, aumentando, por exemplo, a compreensão do estudante acerca de um conceito. No entanto, é preciso que o livro-texto seja combinado com estratégias que ajudem o aluno a construir o signifi-

O livro-texto não é — nem deve ser — o único recurso disponível para o professor. É um entre os diferentes meios de aprendizagem no processo de construção do conhecimento e que ocorre por meio da interação entre estudantes e professores.

cado dos conceitos científicos. O livro-texto não é — nem deve ser — o único recurso disponível para o professor. É um entre os diferentes meios de aprendizagem no processo de construção do conhecimento e que ocorre por meio da interação entre estudantes e professores. Dependendo dos recursos de cada escola, o professor pode valer-se de textos de jornais, revistas e outros livros, DVDs, CD-ROMs, programas eletrônicos educativos e sites da internet, além de promover a realização de experimentos em laboratório e de outras atividades que envolvam a participação ativa do estudante. Não menos importante é a própria exposição do tema em sala de aula, que pode lançar desafios e incentivar o aluno a refletir sobre suas concepções e, com isso, desencadear perguntas relacionadas com o tema em estudo. Os PCN de Ciências Naturais enfatizam bem esse ponto:

O professor pode pedir aos alunos que leiam uma reportagem de jornal ou revista ou um livro paradidático, que assistam a um filme ou pesquisem um tema específico na internet, e, depois, em grupo, discutam o que compreenderam do assunto e anotem suas dúvidas e comentários. Antes de indicar qualquer material, porém, deve verificar se ele é adequado à faixa etária e/ou ao nível cognitivo dos alunos. Como complemento da atividade, pode sugerir aos alunos que, em grupo, discutam entre si e exponham o que compreenderam sobre o tema, aproveitando para apresentar também suas questões e dúvidas. Especialmente durante as atividades de leitura, o uso do dicionário deve ser incentivado. E o professor pode também circular entre os grupos para ajudar os alunos nesse trabalho.

9 BRASIL. SECRETARIA DE EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Ciências Naturais. Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC/SEF, 1998. p. 28.

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Programações educativas, como a da TV Escola (canal de televisão do Ministério da Educação), também podem ajudar o professor em seu trabalho. Para saber mais sobre a TV Escola (onde assistir, programação, etc.), pode-se acessar o site: <http:// portal.mec.gov.br/index.php?option=com_content &view=article&id=12336&Itemid=823> (acesso em: 16 mar. 2015). Uma lista de vídeos na área de Ciências Naturais está disponível em: <http://portal. mec.gov.br/seed/arquivos/pdf/ciencias.pdf> (acesso em: 16 mar. 2015). Ao assistir aos filmes para verificar a adequação do conteúdo à faixa etária e ao nível cognitivo dos alunos, o professor deve anotar os temas e questões que serão discutidos e relacioná-los com o conteúdo da disciplina e do livro-texto, além de pesquisar informações complementares sobre o tópico em livros ou na internet. A internet é uma ferramenta valiosa para a pesquisa, tanto do professor como do aluno. Porém, é preciso verificar, com antecedência, se o computador (ou tablet) está em boas condições de uso e se há programas de proteção e controle de acesso a sites com conteúdos inadequados para os alunos. O professor deve procurar saber se os alunos já dominam os procedimentos básicos do uso do equipamento e instruí-los sobre os cuidados com o uso da máquina. É preciso tomar cuidado com o risco de dispersão dos alunos diante do grande volume de sites e informações disponíveis e também com a confiabilidade dos sites. Deve-se dar preferência àqueles que estejam ligados a universidades. O professor deve dar informações claras sobre os objetivos da pesquisa na internet e de que forma ela será apresentada. Deve orientar os procedimentos de busca, lançar questões específicas e acompanhar toda a tarefa dos alunos, ajudando-os a identificar o material relevante para a pesquisa.

Os alunos poderão apresentar o resultado da pesquisa em forma de relatório, redigido com as próprias palavras, sempre identificando os sites usados como referência e as instituições responsáveis por esses sites. Deve-se deixar claro que o livro, assim como qualquer outro texto didático que seja utilizado, é uma fonte de consulta, e não de memorização. O fato de os livros apresentarem termos específicos de cada área não significa que se deva exigir dos estudantes a memorização de todos esses termos científicos. Muito mais importante é trabalhar os conceitos fundamentais que se encontram no livro e enfatizar as ideias básicas, de caráter mais geral, que devem ter primazia sobre os conteúdos específicos. O professor pode apontar as ideias e os conceitos que considerar relevantes, pedir ao aluno que faça um resumo orientado do texto utilizando esses conceitos, ou seja, que crie um texto que preserve o significado das ideias básicas estudadas. Pode também estimular o aluno a elaborar perguntas a partir das ideias básicas do texto. Entre as questões indicadas nas atividades, pode selecionar aquelas que forem relevantes para a especificidade das condições de ensino-aprendizagem.

Estratégias de utilização do livro-texto Algumas pesquisas indicam que, usado isoladamente, o livro-texto tradicional não consegue modificar concepções que diferem muito das concepções científicas10. No entanto, as pesquisas mostram que o livro-texto tradicional pode ajudar nesse processo se for utilizado com estratégias que promovam a mudança dos conceitos prévios ou se for combinado com formas de leitura que auxiliem o estudante a construir conceitos com base no texto11.

10 GUZZETTI, B.; SNYDER, T.; GLASS, G.; GAMAS, W. Promoting Conceptual Change in Science: a Comparative Meta-analysis of Instruc-

tional Interventions from Reading Education and Science Education. Reading Research Quaterly, 28(2), 1993. p. 117-155. 11

Essas estratégias encontram-se em: DOLE, J.; DUFFY, G.; ROEHLER, L.; PEARSON, P. Moving from the Old to the New: Research on Reading Comprehension Instruction. Review of Educational Research, 61(2), 1991. p. 239-264. Manual do Professor

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Ao iniciar a aula, o professor pode apresentar uma questão sobre o tema a ser tratado. Essa questão pode ser formulada com base no livro-texto ou ter como base uma notícia de jornal ou revista, um filme, textos de outros livros, experimentos de laboratório — o que for possível e pertinente ao tema que será exposto. Desse modo, poderá despertar o interesse do aluno sobre o assunto e também avaliar seu conhecimento prévio.

Deve-se deixar claro que o livro, assim como qualquer outro texto didático que seja utilizado, é uma fonte de consulta, e não de memorização. Quando a concepção do aluno for muito diferente da concepção científica, cabe ao professor levá-lo a perceber que, embora o conhecimento prévio do estudante possa ter papel importante em certos contextos práticos, as concepções científicas são valiosas e fecundas em outros contextos e contribuem para a explicação de novos fenômenos12. Para isso, o professor poderá apresentar evidências, geralmente experimentais, que não podem ser explicadas adequadamente pela concepção do estudante, e mostrar-lhe que a concepção científica, além de elucidar essas evidências, aplica-se a fatos novos e estabelece novas relações entre fenômenos13. Alguns autores acreditam que os conceitos prévios dos alunos não devem necessariamente ser abandonados ou substituídos pelos conceitos científicos. Explicações científicas e cotidianas poderiam coexistir no aluno e ser utilizadas em contextos di-

ferentes. Nesse caso, caberia ao professor identificar os conceitos prévios e ajudar o estudante a compreender o conhecimento científico possibilitando que o aluno escolha a concepção apropriada para cada caso. Desse modo, o aluno poderia utilizar cada concepção no contexto adequado. Não se pode esquecer de que a aprendizagem não depende apenas de fatores cognitivos, mas também de diversos componentes afetivos e socioculturais que precisam ser levados em conta. Por isso é importante estimular atividades em grupo e debates entre os próprios alunos, e entre eles e os professores. É preciso também estimular os alunos a expressar suas concepções em um clima de respeito a suas ideias — mesmo quando elas não coincidem com as concepções científicas. Muitas atividades que despertam a curiosidade do estudante e o estimulam a aplicar os conceitos científicos em novas situações, tanto individuais como coletivas, podem ser obtidas no livro-texto. Este tem também o papel de ajudar o aluno a compreender melhor os conceitos que foram apresentados pelo professor. Embora os livros desta coleção pretendam apresentar um conteúdo amplo, completo e atualizado, o professor tem total liberdade para aprofundar ou reduzir conteúdos ou mesmo para ignorar certas informações e conferir maior ou menor importância a determinado capítulo ou tópico de capítulo. As informações sobre os conhecimentos mais específicos que o professor considerar pouco relevantes, como detalhes anatômicos ou fisiológicos, podem ser sugeridas ao aluno como tópico complementar de estudo e pesquisa. É importante salientar que o livro-texto pode facilitar a aprendizagem:

12 As diferenças entre o conhecimento cotidiano e o conhecimento científico estão explicadas em: BIZZO, N. Ciências: fácil ou difícil?. São

Paulo: Ática, 1998. 13

A estratégia de apresentar fenômenos que não podem ser explicados adequadamente pela concepção do estudante faz parte da chamada teoria da aprendizagem por mudança conceitual, e é discutida em: CHINN C. A.; BREWER, W. F. The Role of Anomalous Data in Knowledge Acquisition: a Theoretical Frame Work and Implications for Science Instruction. Review of Educational Research, 63, 1993. p. 1-49.; HEWSON, P. W.; HEWSON, M. G. The Status of Students’ Conceptions. In: DUIT, R. F.; NIEDDERER, H., eds. Research in Physics Learning: Theoretical Issues and Empirical Studies. Kiel: Institute for Science Education at the University of Kiel, 1992. p. 59-73.; POSNER, G.; STRIKE, K.; HEWSON, P.; GERZOG, W. Accommodation of a Scientific Conception: to Ward a Theory of Conceptual Change. Science Education, 66, 1982. p. 211-227.

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• se apresentar questões que mo- Explicações científicas e cotidianas

tivem o aluno e o estimulem a poderiam coexistir no aluno […] formular hipóteses e a aplicar o Nesse caso, caberia ao professor que aprendeu a situações novas; • se fizer, com cuidado, compa- ajudar o estudante a compreender rações que facilitem a aprendi- o conhecimento científico e a identificar zagem de conceitos científicos; a concepção apropriada para cada caso. • se relacionar explicações científicas a fenômenos do cotidiaceito, a etimologia de um nome ou alguma informano do estudante e a temas da saúde, do ambiente ção extra sobre o tema discutido no texto principal. e da tecnologia; Ao longo do capítulo há boxes com textos que complementam um tema abordado ou levantam al• se estimular o aluno a pesquisar — individualmente e guma questão que desperta a curiosidade do aluno. em grupo — as informações pertinentes em diverOs textos podem tratar de conceitos, procedimensas fontes; tos ou atitudes relacionados com temas da atuali• se ajudar o estudante a desenvolver uma atitude dade, do cotidiano do aluno, ou com temas transverresponsável, de modo que ele possa contribuir para sais e eixos temáticos sugeridos nos PCN. Vários a melhoria das condições gerais de vida (condições desses textos aparecem em boxes (Ciência e amsociais, ambientais e de saúde) de toda a sociedade. biente, Ciência e tecnologia, Ciência no dia a dia, CiênNa abordagem dos principais temas de cada cia e sociedade, Ciência e saúde, Ciência e História, capítulo, serão indicados textos, questões e atividaPara saber mais) ou em pequenas notas nas mardes que contribuam para que esses objetivos sejam gens da página. atingidos. A seção Leitura especial, juntamente com os textos complementares, permite que o professor A organização dos volumes aprofunde certos temas ou faça a integração entre Cada volume está dividido em unidades, que os conteúdos de diferentes capítulos ou de diferense subdividem em capítulos. Em cada capítulo, os tes eixos temáticos. assuntos são agrupados em subtítulos. No fim do capítulo há uma série de atividades. No início da unidade, na seção Ponto de partiA primeira delas — Trabalhando as ideias do capítulo da, e no início do capítulo, na seção A questão é, há — traz questões que podem ser usadas para uma perguntas que avaliam o conhecimento prévio do leitura orientada do texto. O objetivo é familiarizar o aluno sobre as ideias fundamentais que serão traestudante com as ideias e os termos básicos do cabalhadas, além de despertar o interesse dele pelo pítulo. Essa atividade pode ser feita depois que o conteúdo da unidade e do capítulo. Pode-se pedir ao professor tiver apresentado e discutido o tema com os alunos. Ele pode optar por utilizar essas quesaluno que tente responder às questões no início do tões durante a aula como motivação do interesse do estudo — mas sem cobrar, nesse momento, as resaluno ou para avaliar o conhecimento prévio dele postas corretas. No fim do capítulo, a questão podesobre determinado assunto. rá ser retomada para avaliar a aprendizagem. Ao fiA seção Pense um pouco mais, que se enconnal de cada unidade, a seção Ponto de chegada tra em todos os capítulos, requer do aluno a aplicaapresenta uma visão geral dos principais conteúdos ção do conhecimento obtido em novas situações, da unidade, ajudando o aluno a refletir sobre o que nas quais ele deve resolver problemas, interpretar aprendeu. tabelas, deduzir consequências do que aprendeu, Na lateral das páginas há textos complemenestabelecer novas relações ou fazer generalizações tares cuja função é apresentar a definição do conManual do Professor

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a partir dos conceitos. Para isso, Algumas atividades em grupo têm muitas vezes, o aluno terá de fazer caráter interdisciplinar. Além disso, uma leitura atenta do texto. Outras vezes, terá de relacionar os concei- propiciam a interação das diversas tos aprendidos no capítulo com o áreas do conhecimento e da cultura […] conhecimento elaborado em outido cognitivo, ético e estético; permitem relacionar tros capítulos ou mesmo em anos os conceitos aprendidos com os temas atuais do anteriores. O professor deverá escolher o momento cotidiano; incentivam as relações interpessoais, a adequado para realizar essa atividade, que pode ser, socialização, o trabalho em equipe e a capacidade por exemplo, após a discussão dos temas do capítulo. de cooperar, de se comunicar e de pesquisar. Algumas questões podem ser usadas também para Nas atividades interdisciplinares, os professocriar situações-problema, antes ou durante o debate res das disciplinas relacionadas podem auxiliar o aluem sala. Nessa atividade, é importante estimular o aluno durante a elaboração do projeto e na avaliação. no a formular hipóteses, mesmo que ele não chegue Algumas vezes, nas seções Mexa-se! e Ativisozinho a uma elaboração final. Ele não precisa acertar dade em grupo, os alunos deverão organizar uma de imediato a resposta. O importante é que se sinta esapresentação dos trabalhos para a classe e uma extimulado a pesquisar, usar a criatividade e o pensaposição para a comunidade escolar (alunos, profesmento lógico. O professor pode decidir também que as sores e funcionários da escola e pais ou resquestões de maior grau de dificuldade sejam objeto de ponsáveis). Além disso, em alguns casos o aluno pesquisa fora da sala de aula, mediante consulta a oudeve pesquisar se na região em que mora existe altras fontes de informação. guma universidade, museu, centro de ciências ou A atividade Mexa-se!, que se encontra em váinstituição que trate do tema trabalhado e se é possírios capítulos, pode exigir que o aluno realize pesvel visitar esse local. Caso isso não possa ser feito, o quisas (com o auxílio de livros, revistas, CD-ROMs, professor deve recomendar que pesquise na internet internet) sobre assuntos correlatos ao tema do casites de universidades, museus e outras instituições pítulo, interprete gráficos ou tabelas, busque relaque mantenham uma exposição virtual sobre o tema. ções entre determinada descoberta científica e o Em alguns capítulos são incluídas a seção De período da História em que ela ocorreu, etc. Em alolho no texto ou as variações De olho na notícia, De gumas dessas atividades, sugere-se que o aluno olho nos quadrinhos, De olho na música. Nessa atipeça ajuda a professores de outras disciplinas. vidade é apresentado um texto extraído de jornal, Algumas das atividades mencionadas antelivro, revista ou letra de música que se relacione com riormente podem aparecer também dentro da seo tema do capítulo e questões de interpretação, ção Atividade em grupo. A pesquisa em grupo facicomparação, aplicação de conhecimentos aprendilita a aprendizagem porque promove a interação dos no capítulo, entre outras sugestões. entre indivíduos com conhecimentos e habilidades Finalmente, na seção Aprendendo com a prática diferentes, além de estimular a socialização, a partisão propostas práticas em laboratório ou situações cipação, o respeito e a cooperação entre os estuque simulam observações ou experimentos científidantes. Quando a pesquisa for realizada em sala de cos. Nessa atividade, como em todo o processo de aula, o professor poderá circular entre os grupos ensino-aprendizagem, o professor deve buscar o enpara orientá-los e esclarecer dúvidas. volvimento do estudante. Para isso, poderá usar, enAlgumas atividades em grupo têm caráter intre outras estratégias, as perguntas incluídas no fim terdisciplinar. Além disso, propiciam a interação das diversas áreas do conhecimento e da cultura; prode cada experimento sugerido. Nessas questões movem o desenvolvimento global do aluno, no senpede-se ao aluno que interprete o que aconteceu, 308

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encontre explicações ou aplique as conclusões a novas situações. Se julgar mais eficaz, o professor pode, por exemplo, solicitar ao aluno que faça uma previsão sobre o experimento que será realizado. A previsão do aluno deverá ser discutida. Pode-se ainda pedir ao estudante que tente explicar o resultado do experimento primeiro à luz da própria concepção e, depois, à luz da concepção científica, seguindo-se uma discussão sobre qual das abordagens é a mais adequada para explicar o fenômeno em questão14. É importante lembrar que a atividade em grupo na montagem do experimento e na análise dos resultados propicia a participação ativa dos alunos e a troca fecunda de informações. As atividades da seção Aprendendo com a prática em laboratório devem obedecer a normas de segurança. A esse respeito, os PCN de Ciências Naturais são bem claros e devem ser lidos por todos os professores. Em resumo, os PCN recomendam que se evitem experimentos com fogo, mas, caso sejam realizados, as instruções devem ser claras. Cabe ao professor acompanhar com atenção o trabalho dos alunos e vistoriar previamente os equipamentos de segurança da escola. As experiências com produtos químicos também devem ser feitas sob a supervisão do professor, em local apropriado e com proteção adequada, evitando-se o uso de substâncias tóxicas ou corrosivas, como ácidos e bases fortes ou corrosivos. Os experimentos com eletricidade devem utilizar apenas pilhas e baterias com corrente contínua e com, no máximo, 9V de tensão. Não devem ser feitos experimentos com sangue humano, e as observações de tecidos humanos só podem ser realizadas com material pre-

viamente fixado15. Convém lembrar também que: • todos os frascos de reagentes devem ter etiqueta de identificação; • deve-se lavar a aparelhagem antes e depois do uso e guardá-la em local adequado; • o manuseio e a estocagem de objetos de vidro e termômetros devem receber cuidado especial; • deve-se recomendar aos alunos que não misturem substâncias desconhecidas nem realizem experimentos sem consultar o professor (o uso de quantidades mínimas de reagentes é recomendado tanto por razões de segurança quanto ambientais); • é essencial manter um estojo de primeiros socorros na escola e contar com pessoas preparadas para utilizá-lo em caso de emergência.

A avaliação As atividades apresentadas no fim de cada capítulo propiciam muitas formas de avaliação (oral ou escrita, individual ou em grupo), que envolvem vários tipos de competência. É importante que o professor não se preocupe apenas em diagnosticar o que o estudante aprendeu sobre teorias, fatos e conceitos, mas, sobretudo, que verifique se ele é capaz de aplicar o que aprendeu à resolução de problemas variados e transferir o conhecimento para novas situações; se ele é capaz de analisar situações complexas, de chegar a soluções apropriadas, de criticar hipóteses e teorias. O professor deve avaliar não apenas a aprendizagem de conceitos, mas também a aprendizagem de procedimentos e atitudes. Essa avaliação não precisa ser realizada apenas com tarefas escritas: ele pode avaliar as exposições orais e o comportamento

14 Para sugestões de condução de atividades práticas, consulte: KRASILCHICK, M. Prática de ensino de Biologia. 4. ed. São Paulo: Edusp,

2004; NARDI, R.; BASTOS, F.; DINIZ, R. E. Pesquisas em ensino de Ciências: contribuições para a formação de professores. São Paulo: Escrituras, 2004.; POZO, J. I. (Org.). A solução de problemas: aprender a resolver, resolver para aprender. Porto Alegre: Artmed, 1998.; CAMPOS, M. C. da C.; NIGRO, R. G. Didática de Ciências: o ensino-aprendizagem como investigação. São Paulo: FTD, 1999.; CARVALHO, A. M. P. de (Org.) et al. Ensino de Ciências: unindo a pesquisa e a prática. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2004.; GROSSO, A. B. Eureka: práticas de Ciências para o Ensino Fundamental. São Paulo: Cortez, 2003.; FOREMAN, J.; WARD, H.; HEWLETT, C.; RODEN, J. Ensino de Ciências. Porto Alegre: Artmed, 2010.; ANGOTTI, J. A.; DELIZOICOV, D.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de Ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez, 2009.; BIZZO, N. Ciências: fácil ou difícil?. São Paulo: Ática, 2008. 15 As normas de segurança para atividades experimentais estão em: BRASIL. SECRETARIA DE EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. Parâmetros

Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Ciências Naturais. Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC/SEF, 1998. p. 124-125. Manual do Professor

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do aluno durante as atividades em grupo ou no laboratório. No laboratório, pode observar como o aluno manipula o equipamento, se está atento às regras de segurança, se põe em ordem o equipamento usado após o experimento, e assim por

É importante que o professor não se preocupe apenas em diagnosticar o que o estudante aprendeu sobre teorias, fatos e conceitos, mas, sobretudo, que verifique se ele é capaz de aplicar o que aprendeu à resolução de problemas variados […]

diante. Nas atividades em grupo, pode observar também se o grupo utilizou os recursos disponíveis para a pesquisa, se cada aluno coopera com os colegas, ajudando na pesquisa e na seleção das informações relevantes para o tema, se todos os membros do

dadas, os registros de debates, de entrevistas, de pesquisas, de filmes, de experimentos, os desenhos de observação, etc.; por outro lado, as atividades específicas de avaliação, como comunicações de pesquisa, participação em debates, relatórios de leitura, de experimentos e provas dissertativas ou de múltipla escolha16.

grupo estão aptos a responder às questões sobre o tema e se os expositores são capazes de ouvir e também de expor suas ideias, além de defender seus pontos de vista com argumentos, ao mesmo tempo que respeitam as ideias alheias. A avaliação não deve ser realizada somente no fim do curso ou depois de completada uma unidade da disciplina. Ela pode ser usada também como um pré-teste, no início do curso ou de algum tópico, para descobrir o que os estudantes sabem ou o que

As atividades que se encontram no fim do capítulo estão longe de esgotar as opções de que o professor pode dispor e vão depender das condições específicas em que se dá o processo de ensino-aprendizagem. A confecção de quadros-murais com notícias e imagens de jornais e revistas, as feiras de Ciências, as excursões e visitas a museus, bibliotecas, postos de saúde e centros de pesquisa são mais algumas opções a que o professor poderá recorrer17. Evelson de Freitas/Agência Estado

eles ignoram e qual a concepção prévia que têm sobre o tema a ser tratado. O professor poderá fazer a avaliação regularmente, ao longo dos tópicos desenvolvidos, com o objetivo de orientar-se em relação ao que vai fazer em seguida. Como é lembrado nos PCN de Ciências Naturais: Os instrumentos de avaliação comportam, por um lado, a observação sistemática durante as aulas sobre as perguntas feitas pelos estudantes, as respostas

Visita escolar ao Catavento Cultural e Educacional (SP), mar. 2009.

16

BRASIL. SECRETARIA DE EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Ciências Naturais. Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC/SEF, 1998. p. 31.

17 Sobre avaliação, consulte: BALZAN, N. C.; SOBRINHO, J. D. Avaliação institucional: teoria e experiências. 2. ed. São Paulo: Cortez, 2000.;

LUCKESI, C. C. Avaliação da aprendizagem escolar. 17. ed. São Paulo: Cortez, 2005.; MORETTO, V. P. Prova: um momento privilegiado de estudo − não um acerto de contas. Rio de Janeiro: DP&A, 2002.; SANT’ANA, I. M. Por que avaliar? Como avaliar? Critérios e instrumentos. 9. ed. Petrópolis: Editora Vozes, 1995.; ESTEBAN, M. T. (Org.). Avaliação: uma prática em busca de novos sentidos. 5. ed. Rio de Janeiro: DP&A, 2004.; PERRENOUD, P. As competências para ensinar no século XXI: a formação dos professores e o desafio da avaliação. Porto Alegre: Artmed, 2002.; FREITAS, L. C. de (Org.). Questões de avaliação educacional. Campinas: Komedi, 2003.; ALMEIDA, F. J. de (Org.). Avaliação em debate no Brasil e na França. São Paulo: Cortez/Educ, 2005.; HADJI, C. Avaliação desmistificada. Porto Alegre: Artmed, 2001. FRANCO, C. (Org.). Avaliação, ciclos e promoção na educação. Porto Alegre: Artmed, 2001.; SILVA, J. F.; HOFFMANN, J.; ESTEBAN, M. T. (Org.). Práticas avaliativas e aprendizagens significativas em diferentes áreas do currículo. 6. ed. Porto Alegre: Mediação, 2008.; SOUSA, C. P. de (Org.). Avaliação do rendimento escolar. 11. ed. Campinas: Papirus, 2003. 310

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Parte específica 1 A organização deste volume Este volume é constituído de quatro unidades e uma Leitura especial. Adiante, vamos detalhar os conteúdos de cada capítulo, apresentando sugestões de abordagem e atividades adicionais. Na primeira unidade, Vida, matéria e energia, o aluno terá uma visão abrangente das características

mos e como podemos nos prevenir contra algumas dessas doenças infecciosas. A terceira unidade, O reino animal, apresenta os principais grupos de invertebrados e vertebrados e as características adaptativas desses animais e suas relações ecológicas.

gerais dos seres vivos, incluindo noções de evolução e

Na quarta unidade, As plantas e o ambiente, são

taxonomia, que vão prepará-lo para identificar deter-

estudadas as características adaptativas das plantas à

minadas características adaptativas e relações evolu-

vida terrestre, a dispersão por sementes e frutos, as

tivas entre os seres vivos.

relações ecológicas com outros seres vivos e também

Na segunda unidade, Os seres mais simples,

a utilização de plantas pelo ser humano. As novas bio-

são estudados os organismos que não pertencem

tecnologias de cultivo de plantas também são discuti-

aos reinos mais conhecidos, o dos animais e o das

das em um boxe.

plantas. Este é o momento em que o aluno poderá

Ainda nesta unidade, são apresentadas as carac-

compreender que há mais diversidade de vida do que

terísticas físicas dos grandes ecossistemas do planeta

se costuma imaginar entre os seres vivos, que in-

e a influência do Sol sobre o clima. Discute-se como a

cluem seres microscópicos e pouco conhecidos.

ação humana pode ameaçar o equilíbrio do planeta e a

É também o momento em que poderá perceber

importância de preservar os ecossistemas naturais e a

uma profunda inter-relação entre os seres vivos

biodiversidade da Terra.

e a importância de todos eles no equilíbrio da nature-

A Leitura especial — Pesca sustentável e as co-

za. Poderá também entender melhor algumas infec-

munidades tradicionais aborda o extrativismo feito em

ções que atingem o ser humano, de que modo as

comunidades tradicionais com base em fatores cultu-

defesas do corpo atuam sobre os microrganis-

rais, ambientais e econômicos.

2 Sugestões de leitura para o professor O sucesso do processo de ensino-aprendizagem

evolução, zoologia, botânica, ecologia). Lembramos, no

depende, entre outros fatores, de um conhecimento ade-

entanto, que é fundamental adequar todo esse saber

quado, da parte do professor, dos temas que serão traba-

ao nível cognitivo do aluno e ao processo específico de

lhados com os alunos; e também das estratégias peda-

ensino-aprendizagem.

gógicas utilizadas em sala de aula. Por isso, apresenta-

É importante que o professor conheça os princi-

mos a seguir uma série de livros, artigos e documentos

pais documentos públicos nacionais que orientam o

que podem ajudar o professor a aprimorar seus conheci-

ensino de ciências para o ensino fundamental e que

mentos, tanto na área pedagógica como nos temas de

estão disponíveis em: <http://portal.mec.gov.br/seb>.

ciências que aparecem neste volume (microbiologia,

(Acesso em: 9 abr. 2015.) Manual do Professor

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BRASIL. SECRETARIA DE EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental/ciências naturais. Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC/SEF, 1998.

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◗ Sobre o ensino interdisciplinar AUGUSTO, T. G. S.; CALDEIRA, A. M. A. Dificuldades para a implantação de práticas interdisciplinares em escolas estaduais, apontadas por professores da área de Ciências da Natureza. Investigações em Ensino de Ciências, v. 12(1), p. 139-154, 2007. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/ienci/artigos/Artigo_ID165/ v12_n1_a2007.pdf> (Acesso em: 25 mar. 2015.)

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AZEVEDO, Maria Antonia Ramos de; ANDRADE, Maria de Fátima Ramos de. O conhecimento em sala de aula: a organização do ensino numa perspectiva interdisciplinar. Educar, Curitiba: Editora UFPR, n. 30, p. 235-250, 2007. FAZENDA, Ivani. Didática e interdisciplinaridade. São Paulo: Papirus, 1998. . (Org.). O que é interdisciplinaridade. São Paulo: Cortez, 2008. ; FERREIRA, Nali Rosa (Org.). Formação de Docentes Interdisciplinares. Editora CRV, 2013. ; GODOY, Herminia Prado Godoy (Coord. Técn). Interdisciplinaridade: pensar, pesquisar e intervir. Editora Cortez, 2014.

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NOGUEIRA, Nilbo Ribeiro. Interdisciplinaridade aplicada. São Paulo: Erica, 1998. PHILLIPPI JUNIOR, Arlindo; SILVA NETO, Antonio José da. Interdisciplinaridade em ciência, tecnologia. São Paulo: Manole, 2010. TOMAZETTI, E. Estrutura conceitual para uma abordagem do significado da interdisciplinaridade: um estudo crítico. UFSM, n. 10, p. 1-43, 1998.

◗ Sobre Biologia geral CAMPBELL, N. A.; REECE, J. B. Biologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.

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◗ Sobre evolução e origem da vida

RUSE, M. Levando Darwin a sério: uma abordagem naturalística da filosofia. Belo Horizonte: Itatiaia, 2000.

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SHUBIN, N. A história de quando éramos peixes: uma revolucionária teoria sobre a origem do corpo humano. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008. STEARNS, S. C.; HOEKSTRA, R. F. Evolução, uma introdução. São Paulo: Atheneu, 2003. WEINER, J. O bico do tentilhão: uma história da evolução no nosso tempo. Rio de Janeiro: Rocco, 1995. ZIMMER, C. À beira d’água: macroevolução e a transformação da vida. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 1999. . O livro de ouro da evolução. Rio de Janeiro: Ediouro, 2003. Manual do Professor

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◗ Sobre Microbiologia HICKMAN, C. P.; ROBERTS, L. S.; LARSON, A. Princípios integrados de zoologia. 11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. MINISTÉRIO DA SAÚDE. Doenças infecciosas e parasitárias (guia de bolso). 8. ed. BRASÍLIA – DF, 2010. Disponível em: <http://bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/ doencas_infecciosas_parasitaria_guia_bolso.pdf> (Acesso em: 9 abr. 2015.) TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2005.

◗ Sobre Zoologia e Parasitologia

NULTSCH, W. Botânica geral. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2000. OLIVEIRA, E. C. de. Introdução à biologia vegetal. São Paulo: Edusp, 1996. RAVEN, P. H.; EVERT, R. F.; EICHHORN, S. E. Biologia vegetal. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007.

◗ Sobre Ecologia e biomas BEGON, M.; TOWNSEND, C. R.; HARPER, J. L. Ecologia: de indivíduos a ecossistemas. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007.

CARVALHO, J. C. de Melo. (Org.). Atlas da fauna brasileira. 2. ed. São Paulo: Melhoramentos, 2002.

BRAGA, B. et al. Introdução à engenharia ambiental. 2. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2005.

CIMERMAN, B.; CIMERMAN, S. Parasitologia humana e seus fundamentos gerais. 2. ed. São Paulo: Atheneu, 2005.

DASHEFSKY, H. S. Dicionário de ciência ambiental. São Paulo: Gaia, 1997.

HILDEBRAND, M.; GOSLOW JR., G. E. Análise da estrutura dos vertebrados. 2. ed. São Paulo: Atheneu, 2006. MOORE, J. Uma introdução aos invertebrados. São Paulo: Santos, 2003. NEVES, D. P. (Ed.) Parasitologia humana. 11. ed. São Paulo: Atheneu, 2005. POUGH, F. H.; JANIS, C. M.; HEISER, J. B. A vida dos vertebrados. 4. ed. São Paulo: Atheneu, 2008. RUPPERT, E.; FOX, R. S. E.; BARNES, R. D. Zoologia dos invertebrados. 7. ed. São Paulo: Roca, 2005. SCHMIDT-NIELSEN, K. Fisiologia animal: adaptação e meio ambiente. 5. ed. São Paulo: Santos, 1999.

◗ Sobre Botânica MAUSETH, J. D. Botany: an introduction to plant biology. 3. ed. Fort Worth: Saunders College, 2003.

IBGE. Vocabulário Básico de Recursos Naturais e Meio Ambiente. 2. ed. 2004. Disponível em: <http://www. ibge.gov.br/home/presidencia/noticias/vocabulario. pdf>. (Acesso em: 9 abr. 2015.) RICKLEFES, R. E. A economia da natureza. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010. WILSON, E. O. A diversidade da vida. São Paulo: Companhia das Letras, 1994. . (Org.). Biodiversidade. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 2001.

◗ Sobre ciências em geral: Revistas: Ciência Hoje, Ciência e Cultura e Ciência Hoje das Crianças (publicadas pela Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência); Superinteressante (Abril); Galileu (Globo), Química Nova na Escola (Sociedade Brasileira de Química)”.

3 Sugestões de sites para os alunos O professor poderá selecionar e indicar aos alunos, entre os sites a seguir, aqueles que achar adequa-

-aprendizagem (os endereços eletrônicos podem sofrer mudanças; acesso em: 25 mar. 2015).

dos. Antes de indicar um site, porém, é importante

O professor também pode encontrar material

examiná-lo para verificar se ele é apropriado à faixa

adicional para indicar aos alunos no site do Banco In-

etária e à situação específica do processo ensino-

ternacional de Objetos Educacionais, vinculado ao

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MEC, com recursos educacionais em diversas mídias (áudios, vídeos, textos, fotos, animações, simulações,

◗ Sites com conteúdo sobre plantas: <www.ibot.sp.gov.br>

imagens, hipertextos, softwares educacionais, mapas, experimentos, sugestões de aula, etc.). São recursos de acesso público e livre para diferentes áreas do conhecimento e níveis de ensino, desde a educação infantil até a superior. Disponível em: <http://objetos educacionais2.mec.gov.br>. (Acesso em: 25 mar. 2015.)

◗ Sites com conteúdo de Ciências em geral <http://cienciahoje.uol.com.br/view> <http://ciencias.seed.pr.gov.br> <http://darwin.futuro.usp.br>

<www.jbrj.gov.br>

◗ Sites com conteúdo sobre acidentes com animais peçonhentos: <http://portal.saude.gov.br/portal/arquivos/pdf/ manu_peconhentos.pdf> <http://www.butantan.gov.br/home/acidente_com_ animais_peconhentos.php>

◗ Sites com conteúdo de saúde em geral: <http://portal.saude.gov.br/saude> <www.unesp.br/pgsst/index_portal.php>

<http://educar.sc.usp.br> <www.canalciencia.ibict.br> <www.cdcc.sc.usp.br>

◗ Sites com conteúdo sobre Aids e doenças sexualmente transmissíveis:

<www.ciencia-cultura.com>

<http://bvsms.saude.gov.br/bvs/aids/index.php>

<www.cienciamao.usp.br/index.php>

<www.aids.gov.br>

<www.eciencia.usp.br> <www.espacociencia.pe.gov.br>

◗ Sites com conteúdo sobre ambiente,

<www.seara.ufc.br/index.htm>

biodiversidade e biomas do Brasil: <www.ibama.gov.br>

◗ Sites com conteúdo sobre vacinas e soros, serpentes e outros animais:

<www.ibge.gov.br/ibgeteen/atlasescolar> <www.investigacoesambientais.futuro.usp.br>

<www.bio.fiocruz.br>

<www.mma.gov.br>

<www.butantan.gov.br>

<www.wwf.org.br/natureza_brasileira/questoes_ ambientais/biomas/>

<www.ivb.rj.gov.br>

◗ Sites com conteúdo sobre raiva: <www.pasteur.saude.sp.gov.br>

◗ Sites com conteúdo sobre animais e relações ecológicas:

◗ Sites com conteúdo sobre biomas brasileiros: <www.ibama.gov.br/ecossistemas/home.htm>

◗ Sites com conteúdo sobre o mar: <www.cdm.furg.br/>

<www.cdcc.sc.usp.br/bio/museu.htm> <www.insecta.ufv.br> <www.zoo.df.gov.br> <www.zoologico.com.br>

◗ Sites com conteúdo sobre educação ambiental: <www.revistaea.org> Manual do Professor

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4 Sugestões de sites de museus e outros espaços de Ciências Alguns sites de museus, exposições e outros espaços de ciências que podem ser indicados pelo professor para serem visitados pelos alunos (acessos em: 25 mar. 2015), complementando a visita pessoal a museus e outros espaços de ciências. Associação Brasileira de Centros e Museus de Ciências:<http://www.abcmc.org.br/publique1/cgi/ cgilua.exe/sys/start.htm?tpl=home> Bosque da Ciência Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) Manaus, AM <http://bosque.inpa.gov.br/principal.htm>

Museu Antares de Ciências e Tecnologia - Bahia <http://www2.uefs.br/antares/museu_antares. html> Museu de Ciência e Tecnologia Universidade do Estado da Bahia - Salvador, BA <www.uneb.br/mct> Museu de Ciência e Tecnologia da Universidade do Estado da Bahia, Salvador, BA <www.uneb.br/mct> Museu Oceanográfico do Vale do Itajaí – Piçarras, SC <http://www.univali.br/institucional/museu-oceanografico-univali/Paginas/default.aspx>

Casa da Descoberta Universidade Federal Fluminense – Niterói, RJ <www.uff.br/casadadescoberta>

Museu Virtual de Ciências e Tecnologia da Universidade de Brasília - Distrito Federal <http://www.museuvirtual.unb.br/index.htm>

Centro de Divulgação Científica e Cultural (CDCC) Universidade de São Paulo - São Carlos, SP <www.cdcc.sc.usp.br>

Parque Botânico do Ceará <http://www.semace.ce.gov.br/2010/12/1644/>

Espaço Ciência Secretaria e Tecnologia (SECTEC) – Olinda, PE <www.espacociencia.pe.gov.br> Espaço Ciências Viva - Rio de Janeiro, RJ <http://www.cienciaviva.org.br> Fundação Zoo_Botânica – Belo Horizonte, MG <http://portalpbh.pbh.gov.br/pbh/ecp/comunidade. do?app=fundacaobotanica> Jardim botânico de Brasilia – Brasília, DF <http://www.jardimbotanico.df.gov.br/>

Parque Zoobotânico – Acre <http://parquezoobotanico.br.tripod.com/> Projeto Escolas das Ciências – Biologia e História Vitória, ES <http://www.vitoria.es.gov.br/seme.php?pagina= escolabiologiahistoria> Seara da Ciência - Ceará <http://www.seara.ufc.br/> Usina Ciências – Maceio, AL <www.usinaciencia.ufal.br>

5 Sugestões de abordagem de cada capítulo São apresentadas a seguir algumas sugestões de

guns capítulos serão apresentados textos de aprofun-

abordagem dos principais temas de cada capítulo. Para

damento dirigidos ao professor como subsídio para sua

isso, serão fornecidas orientações sobre como usar al-

prática pedagógica.

guns textos e algumas atividades do próprio livro-tex-

O objetivo dessas sugestões é motivar a apren-

to para facilitar a aprendizagem e também sobre o ob-

dizagem por meio da proposição de desafios e da

jetivo de algumas atividades e textos. Com a mesma

contextualização do ensino, procurando desen-

finalidade serão sugeridas também atividades adicio-

volver no aluno a capacidade de resolver problemas

nais (algumas delas indicadas em sites), complemen-

e atitudes responsáveis para com o ambiente e a

tando as atividades do livro-texto. Finalmente, em al-

saúde.

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Para despertar o interesse do aluno ou investigar o conhecimento prévio dele sobre o tema a ser estu-

visto com mais detalhes durante o 9o ano, quando for abordado o fenômeno da refração.

dado, o professor pode se valer da seção A questão é

Para que os alunos compreendam o conceito de

ou propor questões novas com base em textos, notí-

célula, o professor pode se utilizar de atividades práti-

cias, ilustrações, etc., relacionados ao tema em estudo.

cas como a sugerida na seção Aprendendo com a prá-

Ao longo da aula, o professor também pode apresentar

tica (p. 19). Para que esse experimento seja realizado,

aos alunos algumas das questões das seções Traba-

é necessário que a escola disponha de um microscó-

lhando as ideias do capítulo e Pense um pouco mais

pio óptico e também de lâminas e lamínulas.

ou usar as questões propostas a seguir, nas Sugestões de abordagem de cada capítulo.

Essa estratégia permite que os alunos observem células da cebola ao microscópio. Para retirar a película da

No entanto, essas recomendações gerais não

parte interna de uma cebola, os alunos devem seguir as

substituem a criatividade nem a percepção que o pro-

orientações do livro-texto. Se a película for esticada do

fessor tem da situação específica que ele e seus alu-

lado de dentro do vidro de uma janela transparente, com

nos estão vivenciando no processo de ensino-apren-

uma boa lente de aumento, os alunos vão observar peque-

dizagem. As características particulares de cada

nas cavidades e poderão concluir que um ser vivo é for-

turma, de cada escola, de cada região do Brasil devem

mado por partes pequenas, que não são vistas a olho nu.

ser levadas em conta. Cabe ao professor avaliar, em

O professor pode aproveitar esse momento para

cada caso, se as sugestões aqui apresentadas são

mostrar que o microscópio óptico possui lentes capa-

úteis à sua situação específica de ensino.

zes de fornecer imagens ampliadas dos objetos.

Na parte final desta seção são apresentadas su-

É importante que o professor verifique, antecipada-

gestões de respostas das atividades. Lembrando, mais

mente, se os alunos têm noções básicas do uso do mi-

uma vez, que cabe ao professor transformar a corre-

croscópio e se conhecem os cuidados necessários para

ção, ou melhor, a discussão sobre as respostas das

manusear o instrumento. Portanto, é recomendável que,

atividades em uma importante oportunidade para es-

antes de realizar a atividade de observação de células da

timular os alunos a desenvolver o pensamento lógico e

cebola, ele proponha a atividade prática adicional a seguir,

o espírito crítico na observação de fenômenos, na des-

que prepara os alunos para o uso do microscópio.

crição de problemas, na formulação de hipóteses e na redação de explicações e respostas.

Unidade 1 • Vida, matéria e energia

Depois de recortar um quadradinho de papel jornal (cerca de 5 mm de lado) com letras impressas, o aluno deve colocá-lo no centro de uma lâmina de vidro com as letras voltadas para cima. Em seguida, ele vai pingar uma gota de água sobre o papel, apoiando a lamínula sobre a lâmina de modo a formar um ângulo de cerca de 45º en-

Capítulo 1 • Estudando a célula

tre elas, e soltar lentamente a lamínula sobre o material

Para investigar o conhecimento prévio dos alu-

para evitar a formação de bolhas de ar. O excesso de

nos sobre a célula, o professor pode se valer das perguntas apresentadas na seção A questão é, na abertura do capítulo.

água deve ser retirado com papel absorvente. Ao transportar o microscópio, o aluno vai segurá-lo (sempre na vertical) com as duas mãos: enquanto

A primeira questão da seção Trabalhando as

uma das mãos segura o braço do microscópio, a outra

ideias do capítulo (p. 18) pode estimular a curiosidade

o sustenta pela base. Quando o instrumento estiver

do aluno em relação a aparelhos como o microscópio,

sobre a mesa (ou outra base segura), ele deve ascen-

que ampliam nossa capacidade de investigar o mundo.

der a lâmpada do instrumento e pôr a objetiva de me-

Já a pergunta da seção Mexa-se! (p. 18) permite que o

nor aumento em posição, tomando o cuidado de dei-

aluno pesquise outros instrumentos e, desse modo,

xá-la bem afastada da platina. Depois, vai apoiar a lâ-

estabeleça uma ponte entre a ciência e a tecnologia. O

mina sobre a platina, prendendo-a com as presilhas

funcionamento do microscópio de luz ou óptico será

(ou com o charriot). Manual do Professor

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Antes de olhar pela lente ocular, vai girar o para-

Se a escola tiver lâminas prontas e fixadas de te-

fuso macrométrico devagar, aproximando a lente

cidos animais, o professor poderá mostrar aos alunos

objetiva do material (até bem perto, mas tomando o

exemplos de células animais. Outro recurso é usar as

cuidado para não encostar demais a objetiva na lamí-

figuras de células animais que se encontram no próprio

nula, que pode se quebrar. Por essa razão, ao realizar

livro-texto. Junto com os alunos, é possível estabele-

essa manobra o aluno deve olhar sempre pelo lado de

cer a generalização de que o corpo de todas as plantas

fora. É importante que ele nunca toque nas lentes com

e animais é formado por células.

os dedos.

Para trabalhar ainda mais a ideia de tamanho da

Olhando pela lente ocular, o aluno vai usar o pa-

célula, o professor pode pedir aos alunos que façam

rafuso macrométrico para afastar lentamente a objeti-

um ponto com a caneta e depois imaginem como seria

va (tendo o cuidado de não aproximar) até que consiga

dividir esse ponto em dez partes iguais (ou em até cem

ver alguma coisa. Depois, usando o micrométrico com

partes iguais).

cuidado, vai focalizar uma letra do jornal (não pode ser

Não é necessário entrar em detalhes sobre a

a letra “o”). Procurando deixar sempre aquilo que quer

maioria das organelas da célula. Durante os estudos do

observar no centro do campo, vai desenhar o que ob-

8o ano, esse tema voltará a ser trabalhado, e os alunos

servou e comparar a posição da letra quando observa-

poderão aprender um pouco mais sobre a estrutura

da pelo lado de fora e quando vista ao microscópio.

celular e os tecidos do corpo humano. Nesse momen-

Movimentando a lâmina para a direita (se houver um

to, o professor deve apenas propor a construção de

charriot, deve usá-lo para mover a lâmina), o aluno vai

um modelo ampliado e simplificado de uma célula sem

observar qual é o sentido de deslocamento da imagem

mostrar todas as partes dela. Usando massa de mode-

(no caso, a letra).

lar em duas cores, é possível diferenciar o núcleo da

Para observar em aumento maior, vai utilizar o

célula. Integrando Ciências a Matemática, os alunos

revólver para mudar a lente objetiva. Ajustando o foco

podem calcular quantas vezes o modelo que eles

com o micrométrico, ele vai poder comparar o que

construíram é maior do que a célula.

acontece com a imagem e com o campo de observação quando usa essa nova objetiva. Espera-se que o aluno perceba que a imagem de

Capítulo 2 • Em busca de matéria e energia

letras assimétricas aparece invertida da direita para a es-

Depois de obter dos alunos exemplos de seres

querda, e que o sentido de deslocamento da imagem é

vivos e de elementos não vivos, o professor pode fa-

oposto ao sentido de deslocamento da lâmina (isto é, se

zer perguntas clássicas, como: “O que todos os seres

a lâmina é movida para a direita, a imagem desloca-se

vivos têm em comum? Qual é a diferença entre um ser

para a esquerda). E também que, com uma objetiva de

vivo e aquilo que não é vivo?”. Embora alguns alunos já

maior aumento, as dimensões lineares da imagem au-

possam responder que os seres vivos são formados

mentam e o campo de observação diminui.

por células, o professor deve continuar indagando, por

O professor pode ainda informar aos alunos que

exemplo, o que os seres vivos fazem, isto é, quais são

o aumento do microscópio é dado multiplicando-se o

as atividades típicas de um ser vivo. Respostas do tipo

número gravado na objetiva pelo número indicado na

“Os seres vivos se alimentam” podem ser seguidas de

lente ocular.

perguntas como as da seção A questão é.

Nos sites a seguir, podem ser encontrados mais

Como as noções básicas de fotossíntese e respi-

detalhes sobre o uso do microscópio e técnicas de mi-

ração celular já foram trabalhadas no 6o ano, nesse

croscopia (acesso em: 10 abr. 2015):

momento o estudo desses fenômenos pode ser reto-

<http://ufpel.tche.br/~mgrheing/uso_microscopio.htm> <www.intranet.foar.unesp.br/deptos/roteiro_ microscopio.doc> 320

mado com um pouco mais de profundidade. Algumas características dos seres vivos podem ser apresentadas por meio de atividades simples ou de figuras. O professor pode pedir que os alunos ob-

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servem o que ocorre com a pupila dele mesmo ou de

substâncias que também participam da construção do

um aluno que esteja na semiobscuridade quando uma

corpo delas e servem de alimento aos animais.

lanterna iluminar os olhos dele. Ao explorar a consta-

Para responder às questões 5 e 6 da seção Pense

tação de que a pupila se contrai, o professor pode levar

um pouco mais (p. 26) o aluno deve aplicar os conceitos

os alunos a identificar a capacidade dos organismos de

de nutrição autotrófica, heterotrófica e das relações en-

reagir a estímulos.

tre fotossíntese e respiração a situações novas, resol-

O nível de aprofundamento do conceito de respi-

vendo problemas e formulando hipóteses. A questão 2

ração celular vai depender da situação específica em

da mesma seção pode ser explorada também como

que o professor está envolvido. Nos primeiros cinco

atividade prática para dar início à discussão sobre a ca-

capítulos do livro, ele tem ampla liberdade para apro-

pacidade dos seres vivos de reagir a estímulos.

fundar ou reduzir conteúdos ou mesmo para ignorar

O professor deve lançar a ideia de que todos os

certas informações e conferir maior ou menor rele-

seres vivos usam, em suas atividades, a energia libe-

vância a determinado capítulo ou tópico de capítulo.

rada na respiração celular, ressaltando que, além de

Por isso, depois de formular perguntas como

fazer fotossíntese, a planta respira, pois é comum

“Por que nós e a maioria dos seres vivos retiramos oxi-

ocorrerem confusões do tipo “a fotossíntese é a respi-

gênio do ambiente?”; “O que acontece com o oxigê-

ração da planta”. Esse é um problema que terá de ser

nio?”; “Por que não podemos parar de respirar mais do

trabalhado durante todo o Ensino Fundamental e Mé-

que alguns minutos?”; “Por que também não podemos

dio. É conveniente que, ao fim do capítulo, o professor

ficar muito tempo sem comer?”, o professor pode se

faça perguntas clássicas, como: “O que aconteceria se

limitar a dizer que, com o auxílio do oxigênio, o ser vivo

a fotossíntese fosse completamente interrompida no

consegue retirar dos alimentos a energia necessária

planeta?”. Nesse caso, deve acentuar que não só a

para suas atividades. A interação entre respiração ce-

produção de oxigênio seria interrompida, mas também

lular, ventilação pulmonar e energia necessária às ati-

a produção de açúcares, que servem de alimento para

vidades do corpo será aprofundada durante os estu-

a planta e outros seres vivos. (Lembramos que a reser-

dos de Ciências do 8o ano.

va de oxigênio na atmosfera é enorme.)

Muitas características atribuídas pelos alunos

Para demonstrar a importância da fotossíntese, o

aos seres vivos podem corresponder a fatos observá-

professor pode apresentar aos alunos a ideia de que a

veis em animais, como movimentar-se, crescer, entre

queda de um asteroide pode ter sido a causa da extin-

outros. Cabe ao professor perguntar se as plantas

ção de dinossauros e de outras formas de vida. Nesse

também possuem algumas das características apon-

momento, pode perguntar qual seria a relação entre es-

tadas. Por exemplo: “As plantas também crescem?”;

ses dois fatos. Depois de analisar as várias hipóteses

“Elas também reagem ao ambiente?”. Para explorar

formuladas pelos alunos, o professor deve informar aos

essa última questão, o professor pode mostrar figuras

alunos que a queda de um asteroide levantou uma gran-

ou recorrer a atividades experimentais que demons-

de quantidade de poeira, que, por certo tempo, bloqueou

trem o crescimento de plantas em direção à luz.

a luz solar. E os alunos poderão estabelecer a conexão

Sobre a nutrição das plantas, é importante mos-

entre a queda do asteroide e a fotossíntese.

trar a diferença fundamental entre a nutrição autotrófi-

Na primeira atividade prática do capítulo (p. 27), o

ca e a heterotrófica — de plantas e animais, respectiva-

aluno deverá utilizar seus novos conhecimentos para

mente. Perguntas como “Você sabe que muitas frutas

formular hipóteses sobre a natureza do gás produzido

são doces. Como as plantas conseguem o açúcar que

pelas plantas tanto em presença da luz quanto na au-

existe nas frutas?” servem para introduzir o assunto.

sência dela, relacionando a fotossíntese com a respira-

Depois de afirmar que o solo não é rico em açúcares, o

ção. Na segunda atividade o aluno vai identificar os clo-

professor pode explicar que as plantas produzem os

roplastos e explicar a importância deles para a planta. Na

açúcares usando gás carbônico e água, e sintetizam

terceira atividade, o aluno vai identificar a influência da

depois, por meio de transformações químicas, outras

luz e a importância dela no crescimento da planta. Manual do Professor

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As observações realizadas na segunda atividade

questões 3 e 5 da seção Pense um pouco mais (p. 43-

prática podem ser enriquecidas com a atividade adi-

44), nas quais o aluno deve identificar adaptações de

cional a seguir.

alguns animais. A questão 7 dessa mesma seção exige

O professor deverá retirar a fina película de revestimento externo de um pimentão verde (Capsicum

a formulação de hipóteses e a aplicação dos conceitos de mutação e seleção natural a situações novas.

sp.), distribuir pequenos pedaços dessa película aos

Com exemplos desse tipo, o que se pretende é

alunos e orientá-los na montagem, em grupo, de uma

levar o aluno a compreender que a teoria da evolução

lâmina com o material.

permite explicar um amplo número de fenômenos.

Usando um pouco de água (deve-se pingar uma

Nos capítulos seguintes, o professor deve estimular a

gota com um conta-gotas) e um pincel fino de pelos

identificação de características claramente adaptati-

macios, os alunos vão esticar cuidadosamente a pelí-

vas (tipo de pata, forma de certos bicos, entre outras)

cula sobre a lâmina e cobri-la com a lamínula. Depois,

nos vários organismos estudados.

vão observar o material ao microscópio e fazer um esquema do que for observado. Por último, devem responder às seguintes questões: a) O que você observa no interior das células? b) Qual é a importância dessa estrutura para o vegetal?

Atividades desse tipo podem ser enriquecidas se houver condições de organizar excursões com os alunos para conhecer ambientes naturais ou visitar museus ou centros de pesquisa onde haja uma variedade de organismos que possam ser observados. É importante explicar que, em termos científicos, teoria não significa palpite ou hipótese como na lingua-

Espera-se que os alunos observem vários grãos

gem cotidiana. Teoria é um conjunto de conceitos ou de

verdes no interior das células — são os cloroplastos, or-

leis que explicam um grande número de fatos, como

ganelas da célula onde ocorre a fotossíntese.

ocorre com a teoria da evolução. Durante os estudos

Capítulo 3 • Os seres vivos se reproduzem... e as espécies evoluem

de Ciências do 9o ano, quando for estudar um pouco da teoria atômica e da mecânica newtoniana, o aluno vai compreender melhor o significado desse termo. Neste capítulo, é utilizado o chamado conceito

As perguntas da seção A questão é investigam o

biológico de espécie, que parece mais adequado a

conhecimento prévio do aluno sobre a reprodução e a

esse nível de ensino. É bom saber, no entanto, que

hereditariedade e contribuem para despertar sua curio-

esse conceito tem limitações, como ocorre também

sidade em relação a esses temas. A última pergunta faz

com outros conceitos de espécie. Ele não se aplica, por

o mesmo em relação ao conceito de evolução.

exemplo, aos organismos fósseis e aos seres que se

Os dinossauros, tão divulgados pela mídia, podem

reproduzem assexuadamente, como as bactérias

ser retomados como exemplos de organismos de seres

(embora troquem material genético por conjugação,

extintos durante o desenvolvimento da questão dos

seu processo de reprodução é bem diferente de um

fósseis. A apresentação de fósseis como o do arqueóp-

cruzamento, e não pode ser considerado na definição

terix, que apresenta características de répteis e aves,

de espécie). Para uma discussão ampla do conceito de

ilustra a ideia de que ocorreram transformações ao lon-

espécie, podem ser consultados os livros sobre evolu-

go do tempo. Figuras como as das reconstituições dos

ção indicados na seção Sugestões de leitura para o

fósseis dos ancestrais da baleia atual mostram que os

professor e também os sites: <www.biologia.ufrj.br/

seres vivos se transformam com o decorrer do tempo.

PDF_GENETICA/Especies.pdf> e <www.zoo1.ufba.br/

Durante essa discussão, uma boa estratégia é

especie.htm>. (Acesso em: 10 abr. 2015.)

apresentar figuras de livros, CD-ROMs ou da internet

O estudo da evolução não se esgota em um capí-

com diversos animais para que o aluno aponte carac-

tulo. A referência a algum aspecto evolutivo deve ser

terísticas que facilitam a sobrevivência de cada animal

feita periodicamente ao longo de todo o curso, e não

em seu ambiente. Essa atividade complementa as

pode contar apenas com o apoio do livro didático. Há

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muitos livros de divulgação interessantes traduzidos

pulação (ou seja, de uma mesma espécie) não são

para o português. Alguns textos podem ser adaptados

idênticos e que algumas das características que apre-

pelo professor para o nível de seus alunos.

sentam são hereditárias. Darwin notou ainda que, ape-

O professor pode, por exemplo, pedir uma pes-

sar de muitos animais e plantas produzirem grande

quisa em grupo sobre a vida de Charles Darwin, sua

número de descendentes, a população desses organis-

viagem com o Beagle e sua contribuição para a teoria

mos praticamente não aumentava. Concluiu, então,

da evolução para complementar o texto do item 4 do

que muitos indivíduos deviam morrer antes de atingir a

livro (p. 39). O texto a seguir dá uma ideia resumida do que os alunos vão encontrar. Uma fonte para essa pesquisa é a revista Ciência Hoje das Crianças (n. 194, set. 2008), que apresenta a matéria “Especial Darwin: 150 anos da teoria da evolução das espécies”.

Charles Darwin Em 1831, o britânico Charles Darwin (1809-1882), então com 22 anos, partiu para uma expedição a bordo do navio “H. M. S. Beagle”. Seu objetivo era coletar e estudar plantas e animais interessantes e exóticos. Na época dessa viagem era comum a ideia de que os animais e as plantas então existentes tinham as mesmas características que os animais e as plantas de épocas anteriores. Entretanto, a existência de fósseis sugeria que, no passado, organismos bem diferentes tinham habitado a Terra. A viagem de Darwin durou cinco anos. Durante esse tempo, ele coletou e estudou muitas espécies de animais e plantas dos diferentes lugares em que o navio aportou. E no arquipélago de Galápagos, na costa do Equador, observou que certos animais de uma das ilhas do arquipélago não eram muito parecidos com os das outras ilhas, mas se pareciam muito com os animais do continente. Deduziu, então, que, no passado, alguns animais tinham migrado do continente para as ilhas e, depois de algum tempo, por algum processo que ele ainda não sabia explicar, em algumas ilhas do arquipélago, os descendentes desses animais tinham se tornado diferentes de seus ancestrais. Nas ilhas Galápagos, Darwin observou, por exemplo, alguns pássaros que, apesar de muito parecidos entre si, não eram iguais: cada espécie possuía um bico diferente, adaptado a um tipo de alimentação. Havia, por exemplo, espécies que comiam sementes duras e que tinham bicos fortes, enquanto outras, que comiam insetos de troncos de árvores, tinham bicos pontudos, e assim por diante. Então pensou: como teriam surgido essas diferenças entre eles? Após retornar à Inglaterra, Darwin continuou suas pesquisas. Ele sabia que os indivíduos de uma po-

idade de reprodução, e que alguns indivíduos, com determinadas características, tinham mais chance de sobreviver e de deixar filhotes do que aqueles que não apresentavam tais características. Darwin também sabia que criadores de pombos, para conseguir, por exemplo, aves com caudas mais longas, escolhiam, entre as aves que tinham, os machos e as fêmeas com as caudas mais compridas e promoviam cruzamentos entre eles; repetindo isso por várias gerações, era possível, com o tempo, obter exemplares de cauda longa. Esse processo, denominado seleção artificial, é usado no “melhoramento” de animais domésticos e plantas. Juntando todas essas informações, Darwin concluiu que, na natureza, ao longo do tempo, algumas características dos organismos eram favorecidas pelo ambiente, enquanto outras eram eliminadas; ele deu o nome de seleção natural a esse processo. Graças à seleção natural, uma espécie sofreria mudanças ao longo do tempo, evoluindo para uma nova espécie. Ou seja, a seleção natural seria um dos fatores responsáveis pela evolução das espécies. Para Darwin, as espécies estavam relacionadas evolutivamente, ou seja, compartilhariam um ancestral em algum ponto de sua história evolutiva. Mas o principal problema dessa ideia era a falta de uma teoria que explicasse tanto a origem das variações nos indivíduos quanto sua transmissão. Darwin não sabia explicar como novos indivíduos poderiam surgir, visto que os conceitos de genes, mutação e recombinação genética (resultante da meiose e da fecundação no processo de reprodução sexuada) não eram conhecidos na época. Argumentava-se contra Darwin, por exemplo, que, de acordo com a teoria da herança misturada, que era a teoria aceita na época, uma nova característica, mesmo vantajosa, ao longo das gerações, tenderia a se misturar com a característica antiga, em virtude dos cruzamentos entre indivíduos diferentes. Hoje se sabe que os alelos de um gene são transmitidos às gerações seguintes sem se “misturarem”. Manual do Professor

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Darwin não conseguiu responder satisfatoriamente às críticas, pois desconhecia as leis da hereditariedade de Mendel, a existência de genes e a possibilidade de mutação genética. Somente quando essas ideias ficaram conhecidas é que se resolveram os problemas apresentados pela teoria de Darwin. Sabemos atualmente que a seleção natural não é a única responsável pela evolução das espécies: mutação, recombinação gênica, deriva genética e migração são alguns dos fatores que também influem no processo evolutivo, e a teoria atual, que promove uma síntese entre as ideias de Darwin e as novas descobertas, é chamada de neodarwinismo ou teoria sintética da evolução. Darwin demorou a publicar suas ideias. Trabalhou em sua teoria por mais de 20 anos, procurando recolher provas para suas conclusões. Mas, em 1858, recebeu do cientista inglês Alfred Russel Wallace (1823-1913) um pequeno manuscrito intitulado “A tendência das variedades de se afastarem indefinidamente do tipo original”. Para sua surpresa, Wallace tinha chegado às mesmas conclusões que ele. Só então resolveu publicar o resultado de seu trabalho. No mesmo ano, uma instituição científica, a Linnean Society of London, publicou um resumo do trabalho de Darwin junto com o ensaio de Wallace, mas a publicação não despertou muita atenção. Em 1859 — 28 anos, portanto, após a viagem do Beagle — saiu a primeira edição do livro de Darwin, que se chamou “A origem das espécies por meio da seleção natural”. Alguns cientistas preferem falar em teoria de Darwin-Wallace; outros acham que Darwin tem o mérito de ter apresentado uma imensa série de evidências a favor de sua teoria. O fato é que fora dos meios acadêmicos a teoria da evolução é identificada muito mais com o nome de Darwin do que com o de Wallace.

Uma atividade prática adicional, que ilustra o mecanismo de seleção natural, é apresentada a seguir. O professor vai pedir aos alunos que observem

Dois alunos serão escolhidos para sair da sala, enquanto os outros prendem as mariposas com fita adesiva nas carteiras e nas paredes. Tanto nas carteiras quanto nas paredes deve haver o mesmo número de mariposas de cada cor. Quando os alunos retornarem para a sala, eles terão apenas 15 segundos para colher o maior número possível de mariposas. Um deles vai ficar encarregado de pegar apenas as mariposas da parede; o outro, das carteiras. Com a ajuda dos grupos, o professor vai fazer a contagem do número de mariposas de cada cor capturadas pelos dois alunos. Por fim, cada grupo de alunos deve responder às seguintes questões: a) Quais são as cores menos capturadas nas carteiras? E nas paredes? Como vocês explicam esse resultado? b) Suponham que dois tipos de mariposas, de cor escura e de cor clara, vivam sobre troncos e ramos escuros de árvores de uma floresta. Se houver pássaros que comam essas mariposas, que tipo de mariposa estará mais adaptada a esse ambiente? Por quê? c) Em relação à questão anterior, que tipo de mariposa tende a desaparecer da população ao longo do tempo? d) Em evolução, como se chama o processo pelo qual os seres vivos mais adaptados aumentam, enquanto os menos adaptados diminuem? Esta outra atividade prática adicional contribui para a compreensão do processo de formação de fósseis. Material Massa de modelar Gesso em pó Um pouco de óleo de cozinha Água Algumas conchas marinhas

as cores das paredes e das carteiras da sala de aula.

Uma colher de sopa

Depois, em grupo, os alunos vão conseguir cartolinas

Pincel

de cores bem semelhantes a essas cores e outras cartolinas de cores diferentes. Com um lápis e uma tesoura de bico arredonda-

Um copo Um prato Procedimentos

do, tomando cuidado para não se cortar, os grupos de

O professor deve providenciar algumas conchas

alunos vão desenhar na cartolina mariposas pequenas

de moluscos bivalves bem limpas e distribuí-las aos

(entre 2 cm e 3 cm de largura) e depois recortá-las.

grupos de alunos.

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Com o pincel, um aluno deve passar um pouco de óleo de cozinha na parte externa da concha. Em seguida, vai abrir a massa de modelar no prato e pressionar a concha sobre ela, produzindo um molde (é preciso retirar a concha com cuidado, para não destruir o molde). Com a ajuda do pincel, vai untar com óleo o molde da concha que ficou na massa. Depois, vai pôr cinco colheres de gesso em pó e três colheres de água, misturando bem, e despejar a mistura de gesso e água no molde da concha. Quando o gesso endurecer, vai destacá-lo do molde com cuidado. O professor pode perguntar aos alunos então: “Você acha que é fácil a formação de um fóssil? Por quê?”. Pode perguntar ainda em quais situações um fóssil tem mais chance de se formar e por que os cientistas fazem um trabalho semelhante ao que os alunos fizeram ao pôr o gesso nas marcas deixadas pela concha. As atividades contribuem para que os alunos tenham uma visão geral das propriedades dos seres vivos. No entanto, é preciso levar em conta que, na realidade, é difícil definir vida. A tentativa mais comum consiste em elaborar uma lista de características que, em conjunto, permitem separar os seres vivos da matéria sem vida. Deve-se observar, porém, que cada uma dessas características isoladas não é suficiente para definir um ser vivo. Uma discussão interessante sobre esse problema encontra-se no livro O que é vida? — Para entender a biologia no século XXI, indicado na seção Sugestões de leitura para o professor, entre as obras que tratam de evolução e origem da vida. O texto a seguir alerta para interpretações equivocadas sobre a evolução. E demonstra que devemos ter sempre em mente que a evolução é influenciada por vários fatores além da mutação e da seleção natural. Muitas das informações deste texto estão acima do nível do Ensino Fundamental. Mas o professor pode mencionar, sem entrar em detalhes, a ocorrência de algumas extinções em massa ao longo da história de nosso planeta, causadas por grandes mudanças climáticas, e aproveitar para perguntar por que muitos cientistas acham que está havendo uma extinção em massa nos dias de hoje e qual seria sua causa. Leia o texto a seguir. A partir daí, pode perguntar também qual pode ser a consequência dessa extinção para a nossa espécie e para o equilíbrio do planeta e o que pode ser feito para evitar isso.

Evolução e extinção das espécies Os dinossauros dominaram a Terra por 100 milhões de anos. No entanto, espécies que habitam este planeta há apenas dezenas de milhares de anos elegeram os dinossauros como um símbolo do fracasso. Acredito que relacionar o desaparecimento com a incompetência seja uma abordagem superada, baseada numa falsa metáfora do progresso e numa visão ultrapessimista da seleção natural como um persistente embate de vida ou morte entre concorrentes — a versão militarizada das expressões de Darwin “a sobrevivência do mais adaptado” e “a luta pela vida”. Se a vida sempre avança pelo brutal embate e pela eliminação dos perdedores, a extinção deve ser o sinal máximo de inadequação. Mas a vida não é uma história de progresso; é, antes, um relato de intrincadas ramificações e vagares, com os sobreviventes do momento adaptando-se aos ambientes em mudança, e não procurando a perfeição cósmica ou de projeto. E o sucesso na seleção natural é menos o resultado de assassinatos e extermínios e mais o da geração de descendentes que sobrevivem. Caso a maioria das extinções fosse consequência direta da competição com as espécies superiores, ou mesmo se a maior parte delas representasse uma falha fatal no enfrentamento de pequenas mudanças ambientais, um estigma poderia acompanhar as espécies desaparecidas. Mas muitas, se não a maior parte, das extinções são consequência de mudanças ambientais tão severas e imprevisíveis que não temos o direito de esperar uma bem-sucedida reação e, portanto, não temos motivo para “culpar” as espécies pelo seu desaparecimento. Um peixe de água doce pode nadar tão elegantemente que um engenheiro considere sua anatomia ótima. Mas, se os lagos e os rios secarem, que defesa ele pode ter? Sabemos, desde a aurora da paleontologia, que as extinções não se distribuíam uniformemente pelo tempo, mas se concentravam em uns poucos e breves períodos de dizimação marcadamente aumentada, frequentemente de âmbito mundial — as assim chamadas extinções em massa, do registro geológico. Dois eventos marcam os bem conhecidos limites de eras: a grande extinção do permiano, que pode ter exterminado mais de 90% das espécies marinhas de águas rasas, por volta de 225 milhões de anos atrás, e a débâcle do cretáceo, que eliminou os dinossauros e uma grande quantidade de criaturas, há cerca de 65 milhões de anos. Outros três eventos ocorreram no ordoviciano, no devoniano e entre o permiano e o triássico. Manual do Professor

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As sugestões das causas dessas extinções em massa vão desde a fusão dos continentes e suas sequelas (no permiano) até o impacto de um asteroide (no cretáceo), ocorrências que se inserem na categoria de oscilações que escapam ao controle e impedem qualquer reação, dessa maneira não emprestando a suas vítimas uma aura de vergonha. Gould, S. J. A galinha e seus dentes e outras reflexões sobre história natural. Rio de Janeiro: Paz e Terra, 1992. p. 341-344. (Texto adaptado.)

a sociedade deve pressionar o governo e participar das decisões que podem afetar suas condições de vida;

para resolver muitos dos problemas atuais não bastam as pesquisas científicas: é necessário investir mais na educação, no saneamento básico e nos serviços de saúde.

Os experimentos de Redi e Pasteur são exemplos da necessidade de controle nos experimentos científicos. Entretanto, esses e outros procedimentos

Capítulo 4 • A origem da vida

da investigação científica devem ser aprofundados

A terceira pergunta na seção A questão é permite

gradualmente, ao longo de todo o Ensino Fundamental

que o professor investigue os conhecimentos prévios

e Médio, para que, aos poucos, o aluno compreenda

dos alunos sobre a origem da vida em nosso planeta. Ele

como o cientista trabalha, o que ocorre, sobretudo,

pode também optar por perguntas mais específicas,

com o desenvolvimento de atividades práticas que en-

como: “De onde vem o chamado bicho da goiaba?” ou

volvem experimentos ou simulações desse processo.

“O que faz com que o pão fique mofado?”, preparando

Para se informar melhor sobre pontos importantes

os alunos para a discussão da história das ideias e expe-

da atividade científica, o professor pode ler os livros sobre

rimentos da geração espontânea ou abiogênese.

filosofia e metodologia da ciência indicados em Sugestões

Antes de aprofundar o assunto deste capítulo, é

de leitura para o professor (p. 15). Pode também consultar,

importante explicar aos alunos que, nesse momento,

na internet, o artigo de MOREIRA, M. A.; OSTERMANN, F.

serão discutidas apenas as hipóteses e teorias formula-

sobre o ensino do método científico, que está dispo-

das pela comunidade científica para explicar a origem da

nível em: <http://www.periodicos.ufsc.br/index.php/

vida, do mesmo modo que se fez em relação à evolução.

fisica/article/view/7275>. (Acesso em: 10 abr. 2015.)

O professor também deve deixar claro que, em ciência,

Ao iniciar a discussão do tema deste capítulo, pode

criam-se modelos e hipóteses para serem testados por

perguntar, por exemplo: “Por que Redi utilizou dois tipos

observação ou experimentos. E que mesmo um fenô-

de vidro (aberto e fechado) em seu experimento?”. Esta

meno ocorrido há muito tempo, como os fósseis, pode

é uma boa maneira de destacar a importância da reali-

deixar pistas, a partir das quais é possível formular hipó-

zação de um teste controlado em ciência. Se houvesse

teses que expliquem esse fenômeno.

apenas vidros fechados, os defensores da geração es-

É sempre bom lembrar aos alunos que é impor-

pontânea poderiam atribuir o não aparecimento dos

tante ter em mente alguns pontos a respeito da ciência:

“vermes” — na realidade larvas de moscas — a outros

• • • • •

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a ciência não explica tudo;

fatores, alegando, por exemplo, que a temperatura, na

há questões importantes que não podem ser

ocasião em que Redi fez o teste, não era propícia para a

resolvidas pela ciência, como as questões éti-

formação de vermes. De modo semelhante, em relação

cas, filosóficas e religiosas;

ao experimento de Pasteur pode perguntar, com base

a ciência é apenas uma parte da cultura hu-

na figura 4.4 (p. 47): “Por que foi importante quebrar o

mana, juntamente com as artes, a filosofia, a

gargalo de um dos vidros no experimento e mostrar que

religião, o conhecimento cotidiano;

o líquido tinha condições de abrigar microrganismos?”.

tanto a ciência quanto a tecnologia são in-

Um artigo que investiga as concepções espon-

fluenciadas pela cultura de uma época e por

tâneas sobre ciclo de vida, metamorfose e geração es-

fatores sociais e econômicos;

pontânea e seu ensino em uma perspectiva construtivis-

o cientista precisa ter compromissos sociais e

ta pode ser lido em: DEMCZUK, O. M.; SEPEL, L. M. N.;

éticos e respeitar os valores e os direitos

Loreto, E. L. S. Investigação das concepções espontâneas

humanos;

referentes a ciclo de vida e suas implicações para o

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ensino nas séries iniciais. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias. v. 6. n. 1, 2007, p. 117-28. Disponível em: <http://reec.uvigo.es/volumenes/volumen6/ ART7_Vol6_N1.pdf>. (Acesso em: 13 abr. 2015.) Neste capítulo são apresentadas, ainda que de forma simplificada, as ideias de Oparin e Haldane sobre a origem da vida. Nesse nível de ensino, o professor pode apresentar apenas um panorama dessas ideias, explicando que muitos aspectos ainda estão sendo debatidos e há muitas questões em aberto. Há outras teorias sobre a origem da vida que competem com a teoria clássica de Oparin e Haldane, como mostra o texto a seguir.

Outras teorias sobre a origem da vida Muitos cientistas apontam vários problemas na

corpos celestes do intenso calor produzido pela fricção com a atmosfera. O problema é que, mesmo que alguns desses compostos tivessem resistido, é duvidoso que esses corpos celestes tenham trazido matéria orgânica suficiente para a evolução da vida até o aparecimento dos primeiros autotróficos.

Fontes de consulta: Livros EL-HANI, C. N.; VIDEIRA, A. A. P. (Org.). O que é vida? - Para entender a biologia do século XXI. Rio de Janeiro: Relume Dumará, 2000. BARTON, N. H. et al. Evolution. New York: Cold Spring Harbor Laboratory, 2007. p. 87-109. Site (em português, acesso em: 13 abr. 2015.) <http://astro.if.ufrgs.br/vida/index.htm> Sites (em inglês)

teoria de Oparin e Haldane, entre eles o fato de que a

<http://exploringorigins.org>

vida não poderia ter surgido na superfície do planeta

<www.gla.ac.uk/projects/originoflife>

enquanto ainda era intenso o bombardeio de meteori-

<www.talkorigins.org/faqs/abioprob/originoflife.html>

tos e outros corpos celestes e as erupções vulcânicas eram frequentes. Uma outra possibilidade para o aparecimento da vida na Terra seria os primeiros seres vivos terem surgido

Capítulo 5 • Classificação dos seres vivos

no fundo dos oceanos, ao redor de fontes ou fendas hidro-

Além das perguntas da seção A questão é , o pro-

termais (espécie de chaminés de água quente e compos-

fessor poderá se valer de outras: “Como vocês arruma-

tos minerais aquecidos pelo magma). Organismos seme-

riam uma estante de livros para que pudessem encontrar,

lhantes existem atualmente nesses locais. São procario-

rapidamente, qualquer livro que procurassem?”. Depois

tas (do domínio Archaea) que oxidam o gás sulfídrico

de discutir e comparar as soluções apresentadas, os alu-

contido na água dessas fontes para obtenção da energia

nos vão compreender mais facilmente quais são as van-

necessária à síntese de matéria orgânica. Eles são os pro-

tagens de agrupar objetos segundo algum critério.

dutores desse ecossistema e sustentam uma cadeia de

Uma atividade prática adicional pode ser utilizada

organismos formada por crustáceos, esponjas e vermes.

para desenvolver a ideia de organização e classificação

Assim, a vida não teria surgido na superfície dos mares, a partir de uma “sopa” de moléculas orgânicas, mas nas profundezas desse ambiente. Essa teoria, entretanto, também apresenta problemas: argumenta-se que moléculas complexas seriam degradadas ou hidrolisadas nas elevadas temperaturas dessas fendas. Outra teoria é a de que existe vida em outras partes do universo e que germes ou esporos extraterrestres te-

de objetos. Os alunos, em grupo, vão organizar uma coleção de objetos — solicitados previamente pelo professor —, como uma coleção de botões de tamanhos, cores e formas diferentes, ou uma coleção de pedaços de cartolina, preparados previamente, com tamanhos, cores e formas variados. Eles vão classificar os objetos para formar o maior número possível de grupos e de sub-

riam chegado à Terra e dado origem à vida no planeta. É a

grupos dentro de cada coleção, até chegar a uma clas-

teoria da panspermia (pan = todo; sperma = semente).

sificação que contenha somente um objeto. Podem ser

Uma variante dessa teoria defende a ideia de que

formados, por exemplo, dois grupos de cartões de co-

a vida na Terra surgiu não a partir de germes ou espo-

res distintas e, dentro de cada grupo, objetos de mes-

ros, mas de compostos orgânicos trazidos por cometas,

ma cor agrupados por tamanho (grandes, médios e

meteoritos ou asteroides, protegidos no interior desses

pequenos), e assim por diante. Manual do Professor

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Depois que cada grupo apresentar sua forma de

a seguir trata de algumas mudanças que vêm ocorren-

classificar, o professor vai perguntar se há alguma

do na classificação dos principais grupos de seres vi-

classificação melhor que outra. Nesse momento, pode

vos. No entanto, muitas informações do texto estão

explicar que os cientistas também classificam os seres

fora do nível do 7o ano do Ensino Fundamental. É o caso

vivos de acordo com certas características, com uma

da substituição do reino protista por diversos grupos.

diferença importante: na classificação biológica procura-se formar grupos de organismos que descendam, por evolução, de um mesmo ancestral.

Dos cinco reinos aos três domínios Em 1969, o cientista Robert Whittaker agrupou os

O comentário no texto de que, no caso das plan-

seres vivos em cinco reinos (Monera, Protista, Fungi,

tas, pode-se usar o termo “divisão” em lugar de “filo”,

Plantae e Animalia), utilizando como critérios, entre ou-

talvez chame a atenção do aluno. O professor pode

tros, o tipo de organização celular e o de nutrição. Essa

explicar que, segundo o Código Internacional de Nomenclatura Botânica, esses dois termos são equivalentes na classificação das plantas. Para introduzir o tema da classificação em cinco reinos, pode explicar que, no passado, os seres vivos eram organizados em apenas dois reinos, animal e ve-

classificação, porém, foi sendo modificada ao longo do tempo, de modo a refletir melhor a história evolutiva de cada grupo. Passaram a ser levadas em conta também as semelhanças no nível genético e molecular — principalmente as semelhanças no RNA dos ribossomos. O objetivo é formar grupos monofiléticos, isto é, grupos de seres que evoluíram a partir de uma única

getal, e utilizar como exemplo os fungos para mostrar

espécie, que, por sua vez, não deu origem a outras es-

que os sistemas de classificação se modificam com o

pécies em outros grupos.

tempo. Ele pode então perguntar ao estudante como

Em 1988, Lynn Margulis e Karlene Schwartz, no livro

ele classificaria um cogumelo, explicando que os fun-

Five Kingdoms, agruparam os protistas no reino Protoc-

gos já foram, no passado, classificados como plantas.

tista. O novo termo pretende eliminar a conotação de que

Afinal, são fixos e muitos crescem sobre o solo. No en-

esse grupo teria apenas representantes unicelulares.

tanto, os fungos não apresentam clorofila e não fazem fotossíntese, uma característica do reino vegetal.

O problema é que as filogenias baseadas em semelhanças moleculares indicam que alguns procario-

Em seguida, pode acrescentar que mesmo o sis-

tas diferem tanto entre si quanto diferem dos eucario-

tema de classificação em cinco reinos está sendo re-

tas. Do mesmo modo, entre os protistas há grupos mais

formulado, pois o grupo dos protistas não representa

aparentados com as plantas, por exemplo, do que com

um grupo verdadeiro, já que, para muitos cientistas,

outros protistas. Isso significa que moneras e protistas

vários organismos que atualmente são considerados

não formam grupos monofiléticos.

protistas estão mais próximos evolutivamente do reino animal ou do reino das plantas do que de outros protistas. Por essa razão, eles acreditam que o reino protista deve ser desmembrado em outros grupos. Para finalizar, o professor pode dizer que esse assunto será tratado com mais detalhes em níveis superiores de ensino e avisar que, em suas aulas, ele vai usar o termo protista (como muitos autores ainda fa-

A proposta mais recente consiste em dividir os seres vivos em três domínios (como se fossem “super-reinos”): Archaea, Bacteria (bactérias) e Eukarya (os eucariontes). O domínio Archaea (arqueas) reúne seres unicelulares e procariotas, geralmente encontrados em condições de temperatura, salinidade ou pH desfavoráveis à sobrevivência dos outros organismos. Alguns desses seres são encontrados, por exemplo, no fundo dos ocea-

zem) para se referir aos organismos que não podem

nos, próximo a fontes de água quente com temperatu-

ser enquadrados nos outros quatro reinos.

ra de cerca de 100 ºC.

Em toda essa discussão é importante lembrar que os sistemas de classificação vêm passando por

No domínio Bacteria estão as bactérias, incluindo as cianobactérias.

muitas mudanças, em boa parte devido ao desenvol-

No domínio Eukarya estão as plantas, animais,

vimento da sistemática filogenética e da análise das

fungos e organismos que foram classificados como

sequências de DNA e de RNA dos seres vivos. O texto

protistas (ou protoctistas).

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O domínio Eukarya

• Fungi. Reúne os fungos. Corpo geralmente for-

A tendência mais recente é dividir o domínio Eukarya em vinte reinos ou mais. No entanto, ainda não há consenso sobre a classificação dos organismos que pertenciam ao grupo Protista, que engloba cerca de 200 mil espécies reconhecidas, formando mais de sessenta tipos de organismo. Veja alguns grupos desse domínio: • Diplomonada. São unicelulares, com dois núcleos e múltiplos flagelos. Possuem ribossomos semelhantes aos dos procariontes e citoesqueleto muito simples. Ex.: Giardia lamblia, um parasita, tradicionalmente colocado entre os protozoários flagelados (mastigóforos), que vive no intestino humano e pode causar diarreias. • Parabasilida. O mais conhecido representante é o Trichomonas vaginalis, protozoário flagelado causador de infecções na vagina e na uretra. • Amoebozoa. Locomovem-se por pseudópodes. Ex.: ameba. • Euglenozoa. Possuem mitocôndrias com cristas discoidais e flagelos com um arranjo de microtúbulos característico do grupo. Ex.: gêneros Euglena e Trypanosoma. • Alveolata. Possuem sistema de sacos compactos (alvéolos) no citoplasma. Incluem os dinoflagelados, os esporozoários e os protozoários ciliados. • Stramenopila. Possuem mitocôndrias com cristas tubulares e flagelos (pelo menos em uma fase da vida) com “pelos”. Os representantes autotróficos acumulam laminarina como substância de reserva e possuem clorofila a e c, além de outros pigmentos. Incluem as diatomáceas, as algas douradas (crisófitas), as feofíceas (algas pardas), os oomicetos (que pertenciam ao reino dos fungos). • Rhodophyta. Rodofíceas (algas vermelhas). Possuem clorofila a e d e o pigmento ficoeritrina. Armazenam um glicídio especial, o amido das florídeas, e as membranas internas do cloroplasto não formam pilhas de tilacoides, como nas plantas. • Plantae. Possuem clorofila a e b, armazenam amido, possuem cloroplastos com membrana dupla e parede de celulose. Alguns autores colocam as algas verdes e as plantas terrestres nesse grupo. Outros colocam as algas verdes e as vermelhas mais as plantas terrestres no grupo Archae • plastida. Seja como for, as algas verdes formam o grupo mais aparentado evolutivamente com as plantas terrestres.

mado por hifas, parede celular com quitina e glicogênio como reserva energética. • Animalia. Eucariontes pluricelulares e heterotróficos por ingestão.

Fontes de consulta: Livros CAMPBELL, N. A.; REECE, J. B. Biologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. MARGULIS, L.; SCHWARTZ, K. V. Five Kingdoms: an illustrated guide to the phila of life on Earth. New York: W. H. Freeman, 1998. PATTERSON, D. J. The diversity of eukaryontes. American Naturalist, 154 (suppl.), 1999, p. S96-S124. SADAVA, D. et al. Vida: a ciência da biologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. 3 v. TUDGE, C. The variety of life: a survey and a celebration of all the creatures that have ever lived. Oxford: Oxford University, 2000. Site (Acesso em: 13 abr. 2015.) Tree of Life Project. Disponível em: <tolweb. org/tree/>.

O sistema de classificação que tem recebido apoio da maior parte da comunidade científica é o cladismo, porém, devido à sua complexidade, ele não deve ser discutido no Ensino Fundamental. Além dos livros de Biologia geral, indicados nas Sugestões de leitura para o professor , uma boa obra em português, para o nível universitário, sobre esse assunto é a do professor Dalton de Souza Amorim, Elementos básicos de sistemática filogenética. 2. ed. Ribeirão Preto: Holos/Sociedade Brasileira de Entomologia, 1997, ou o livro, do mesmo autor, Fundamentos de sistemática filogenética. Ribeirão Preto: Holos, 2002. Podem ser consultados também, na internet, os sites (acesso em: 13 abr. 2015): Em Português: <www.zoo1.ufba.br/sistematica.htm> Em Inglês: <http://entomologia.net/cladist.pdf>

O texto a seguir fornece alguns exemplos da importância prática do estudo da classificação dos seres vivos.

Importância da classificação O estudo da classificação dos seres vivos e de suas relações filogenéticas nos permite conhecer a história evolutiva da vida e a distribuição dos seres vivos no planeta. Manual do Professor

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Esse conhecimento ajuda também na pesquisa de novos produtos de interesse humano, como medicamentos que podem ser obtidos de plantas e de outros seres vivos, ou a obtenção de novas espécies para o cultivo, ou o cruzamento de espécies domésticas. E permite ainda acompanhar o nível de extinção das espécies, de forma a contribuir para a preservação da biodiversidade. A análise sistemática ajuda também a compreender como a Aids surgiu e a evolução do vírus HIV. Por exemplo, comparando-se as sequências de nucleotídeos de várias linhagens desse vírus descobre-se que o HIV-1 (a variedade mais comum do vírus da Aids) é muito semelhante aos vírus do grupo SIV (simian immunodeficiency virus), encontrados em chimpanzés. Assim, pode-se supor que os primeiros vírus teriam sido adquiridos por seres humanos pelo contato com chimpanzés infectados — por exemplo, caçadores que teriam sido mordidos ou arranhados ao caçar esses animais. A análise permite também identificar de quem uma pessoa contraiu o vírus, quando se comparam as sequências de nucleotídeos dos vírus das pessoas envolvidas.

Unidade 2 • Os seres mais simples Capítulo 6 • Vírus, bactérias e a saúde do corpo Ao fazer a pergunta “Por que devemos tomar vacinas?”, o professor pode despertar a atenção dos alunos para o fato de que existem doenças transmitidas por microrganismos. Depois disso, pode utilizar as perguntas da seção A questão é ou mencionar algumas doenças transmitidas por vírus, como a gripe, o resfriado ou a Aids, e questionar os alunos sobre a causa dessas doenças. Em relação às doenças provocadas pelas bactérias, além das questões de A questão é, o professor pode perguntar: “Por que devemos guardar certos alimentos na geladeira?”. É importante, porém, reforçar a lembrança de que nem todas as bactérias são patogênicas. É importante que o aluno compreenda que nem todas as bactérias provocam doenças e que muitas agem, por exemplo, na reciclagem da matéria, contribuindo para o equilíbrio ecológico. O tema vírus permite uma abordagem em diferentes níveis de complexidade, de acordo com cada situação particular. O professor pode, por exemplo, apenas 330

mencionar que esses agentes só se reproduzem dentro de uma célula e depois a destroem, causando doenças, sem entrar em detalhes de que essa reprodução ocorre. Pode também começar a trabalhar com os alunos a questão das defesas naturais e artificiais contra os vírus e os parasitas em geral, sem se aprofundar no tema, já que o assunto será retomado no 8o ano, durante os estudos sobre o sangue. É importante que os alunos leiam o boxe Ciência e saúde (p. 72), que faz uma conexão relevante entre o tema deste capítulo e a manutenção da saúde da coletividade. O boxe Ciência e saúde (p. 82) reforça a importância de não se automedicar. A seção Atividade em grupo (p. 89) apresenta vários temas de pesquisa de natureza interdisciplinar e pode ser um importante instrumento na avaliação dos alunos. O resultado do trabalho dos alunos nas questões 5 e 6 dessa atividade, por sua importância para a saúde da coletividade, merece ser apresentado — na forma de cartazes, desenhos, fotos ou vídeos — à comunidade escolar (alunos, professores e funcionários da escola, pais ou responsáveis). Para realizar as atividades 1 e 3, da seção Atividade em grupo (p. 89), os alunos devem contar com o apoio do professor de História. Já em relação à atividade 2 (p. 89), seria interessante que os professores de Arte e de Língua Portuguesa pudessem auxiliar os alunos na confecção de cartazes e na redação de textos, além de professores de Matemática (para a construção de gráficos) e também os de História e Geografia. O professor pode propor outras atividades para complementar a seção Atividade em grupo. Por exemplo: fazer uma pesquisa sobre a invenção da vacina; elaborar um fôlder que mostre a importância da vacinação contra a rubéola; fazer uma pesquisa sobre a vacina desenvolvida recentemente contra o HPV. A questão 4 da seção Pense um pouco mais (p. 85) permite que o aluno estabeleça uma analogia entre os vírus que parasitam as células e os chamados vírus de computador. Mas, a partir dessa questão, o aluno pode propor outra, como: “Os vírus são vivos?”. Se o aluno fizer essa pergunta, o professor poderá responder que muitos cientistas não consideram o vírus um ser vivo, enquanto outros, sim. Essa divergência pode ser explicada pelo fato de que esses agentes apresentam algumas características de seres vivos

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apenas quando estão no interior de células. É preciso explicar, ainda, que os vírus não são estudados em nenhum dos reinos em que os seres vivos se enquadram. Os vírus são definidos por alguns cientistas como “elementos genéticos dentro de uma cápsula que lhes permite mover-se de uma célula para outra”. (Alberts, B. et al. Molecular biology of the cell. 3. ed. New York: Garland, 1994. p. 274). No livro Fundamentos da Biologia celular, de Alberts, B. et al. (Porto Alegre: Artmed, 2006), pode-se ler na página 4: “Se as células são a principal unidade da matéria viva, então, nada menos do que uma célula pode ser verdadeiramente chamado de vida. Os vírus, por exemplo, contêm alguns dos mesmos tipos de moléculas que as células, mas não têm a capacidade de se reproduzir por seus próprios meios; eles só conseguem ser copiados parasitando a maquinaria reprodutiva das células que invadem”. Finalmente, o professor pode comentar que só é possível dizer se os vírus são ou não são vivos com base no tipo de definição adotado para vida. Porém, independentemente de considerarmos os vírus como vivos, ou não, é importante estudá-los. O professor pode ainda lançar a seguinte questão: “Por que o estudo dos vírus é importante?”, para avaliar a compreensão dos principais tópicos desenvolvidos neste capítulo. A discussão sobre vacina e soro será retomada no livro do 8o ano, quando o aluno conhecer melhor os elementos do sangue. A dengue foi estudada no livro do 6o ano e, agora, pode ser abordada com mais detalhes. O estudo da Aids será retomado com mais detalhe no 8o ano, por isso o professor não precisa se aprofundar nesse tópico. Seria interessante, porém, discutir com os alunos a questão 5 da seção Pense um pouco mais (p. 85), que faz uma conexão entre a tecnologia e as questões sociais ao levantar o problema da Aids na África, mostrando que a ciência sozinha não pode resolver todos os problemas. O professor pode optar também por solicitar um trabalho de pesquisa com as notícias recentes de jornais, revistas ou da internet sobre a questão da Aids.

Capítulo 7 • Protozoários, algas e fungos Os protistas formam um grupo artificial (isto é, um grupo não monofilético) e a tendência atual (no sistema de classificação em três domínios) é a substi-

tuição do grupo dos protistas por vários reinos monofiléticos. No entanto, nesse nível de ensino, o termo protista pode ser utilizado de modo informal, reunindo uma série de organismos eucariotos que não são nem plantas, nem animais, nem fungos. Essa abordagem é utilizada até mesmo nos livros de Biologia geral de nível universitário que seguem o sistema de três domínios. As perguntas de A questão é permitem investigar o conhecimento prévio do aluno a respeito de protozoários, algas e fungos. Tal como fez no estudo das bactérias, o professor deve trabalhar a ideia de que nem todos os fungos são patogênicos e que muitos são importantes para o equilíbrio ecológico e na indústria de pão, álcool e medicamentos, entre outros produtos. A última pergunta de A questão é permite introduzir esse aspecto. Outra estratégia para introduzir o capítulo é apresentar uma série de desenhos de bactérias e protozoários e pedir aos alunos que separem esses organismos em dois grupos e expliquem o critério adotado. Tomando as respostas dos alunos como ponto de partida, o professor pode explicar que um critério importante para diferenciar protistas de bactérias é a presença de núcleo e de uma série de outras estruturas nas células dos protistas. Se houver microscópio na escola, o professor poderá montar várias lâminas para fazer análise com água de rio, lagoa, poça de água estagnada ou material colhido da parede de um aquário pelo professor. Outro material para análise pode ser obtido mergulhando-se alface, couve ou capim picados em um frasco de água tampado, de acordo com a explicação que se encontra na seção Aprendendo com a prática (p. 107). É importante separar os protistas em autotróficos e heterotróficos, valendo-se, por exemplo, da questão 4 da seção Pense um pouco mais (p. 104), a questão sobre quais organismos desempenham, nos ecossistemas aquáticos, o mesmo papel que as plantas desempenham nos ambientes terrestres. As principais doenças causadas por protozoários podem ser objeto de pesquisa (em livros, CD-ROMs, internet, entre outras fontes), sem exigir dos alunos detalhes do ciclo reprodutivo, mas apenas o agente causador, o agente transmissor e as medidas preventivas. As informações do livro-texto servirão de base para o trabalho e, se necessário, serão complementadas por consultas em outras fontes. Manual do Professor

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Pode ser feito também um trabalho interdisciplinar com essas doenças, envolvendo professores de Geografia e História, para confeccionar, por exemplo, mapas do Brasil e do mundo com as áreas de maior incidência da malária. A malária já foi abordada, de forma resumida, no livro do 6o ano e, agora, pode ser trabalhada mais detidamente com os alunos do 7o ano. Em relação à transmissão da doença de Chagas, em 2006 a Organização Pan-Americana de Saúde (Opas) concedeu ao Brasil um certificado de eliminação da transmissão da doença pelo barbeiro “caseiro”. Em 2005 foram encontrados apenas 187 insetos em cerca de 2 milhões de casas do país. No entanto, isso não significa que a doença esteja erradicada, pois deve haver ainda cerca de 2 milhões de infectados. É preciso ainda manter a fiscalização nos bancos de sangue e controlar a transmissão pela gravidez e por alimentos contaminados (outra forma rara de transmissão ocorre pela espécie de barbeiro que fica no mato, na área rural). Após a apresentação de cogumelos em fotografias, esquemas ou, se possível, ao natural, é interessante introduzir uma discussão com a pergunta: “Que diferenças existem entre um cogumelo e uma planta?”. Dependendo das respostas dos alunos, o professor deverá ressaltar a maneira como os fungos obtêm alimento e sua importância para a reciclagem da matéria. Uma boa questão a ser proposta aos alunos é: “Por que não se deve colher e consumir qualquer tipo de cogumelo na natureza?”. Os alunos podem então pesquisar no próprio livro-texto, onde se explica que só uma pessoa que conhece bem os cogumelos consegue diferenciar os venenosos dos não venenosos. A questão 17 da seção Trabalhando as ideias do capítulo (p. 102) pode ser usada para avaliar os conhecimentos gerais dos alunos sobre os assuntos estudados nos quatro últimos capítulos (vírus, bactérias, protistas e fungos), ajudando-os a inter-relacionar os diferentes conhecimentos que adquiriram. Além de poder ser utilizada como instrumento de avaliação, a questão 2 da Atividade em grupo (p. 107) contribui para o desenvolvimento da criatividade do aluno e para a ampliação de seu conhecimento sobre importantes cientistas brasileiros. A atividade também propicia a interdisciplinaridade e o contato com a comunidade escolar. A questão 8 dessa mesma seção per332

mite que o aluno aumente seus conhecimentos sobre os fungos e sobre algumas micoses. Se for possível, o professor pode convidar um médico para apresentar uma palestra sobre micoses e outros problemas de pele. A palestra pode ser aberta para a comunidade escolar. Na mesma seção, a questão 7 tem natureza interdisciplinar e pode contar com o auxílio de professores de História. Para complementar essa atividade o professor pode pedir uma pesquisa sobre o fungo causador da vassoura de bruxa, uma doença que atinge os pés de cacau e de cupuaçu. Informações sobre essa doença podem ser encontradas nos sites (acesso em: 13 abr. de 2015): <www.ceplac.gov.br/radar/vassoura-de-bruxa.htm> <www.cpatu.embrapa.br/produtos/cultivares/clones-de-cupuacuzeiros-tolerantes-a-doenca-vassoura-de-bruxa>

Unidade 3 • O reino animal Capítulo 8 • Poríferos e cnidários Após obterem a informação de que a maioria dos animais se desloca em direção ao alimento, é interessante que os alunos façam uma pesquisa, no próprio livro-texto, para responder às perguntas de A questão é (p. 112), que ajudam o aluno a relacionar certas características do corpo das esponjas, como a presença de poros e coanócitos, com o tipo de alimentação e o fato de a esponja ser um animal séssil. O professor pode mostrar aos alunos fotos ou desenhos de alguns cnidários para conduzir o estudo deste capítulo. Em seguida, deve perguntar: “Como uma água-viva ou uma anêmona consegue capturar até peixes?”; “Por que não se deve tocar nesses animais?”. Ao longo do estudo dos seres vivos, convém lembrar a importância da preservação da biodiversidade. Além de ser relevante para a manutenção do equilíbrio nos ecossistemas, o estudo dos organismos propiciou a descoberta de substâncias químicas importantes. Substâncias retiradas das esponjas, por exemplo, tornaram possível o desenvolvimento de medicamentos contra o herpes e permitiram que pesquisadores brasi-

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leiros estudassem compostos que parecem ter ação anticancerígena. No Brasil já foram descritas mais de 350 espécies de esponjas. Por isso, a leitura do boxe Ciência e tecnologia (p. 114) ajuda a reforçar essa ideia. No entanto, no último parágrafo do boxe enfatiza-se que a preservação da biodiversidade não é apenas uma questão de cunho utilitarista, ao lembrar que não devemos esquecer considerações éticas, como a de não provocar a extinção de outras espécies, lembrando ainda a importância de se preservar o equilíbrio ecológico. Muitos alunos tendem a considerar as esponjas animais primitivos, no sentido de inferiores a animais mais complexos. Há nisso a concepção errônea de que a evolução significa progresso. O professor pode lembrar que, embora a estrutura das esponjas possa ser considerada mais simples do que a de outros animais, elas estão muito bem adaptadas ao seu modo de vida e sobrevivem no planeta desde milhões de anos atrás. A questão 2 de Pense um pouco mais (p. 118), além de estimular o raciocínio do aluno, permite trabalhar uma adaptação importante dos animais sésseis, que é a produção de larvas móveis, o que facilita sua dispersão. Deve-se dar atenção especial aos recifes de coral, destacando sua importância para a preservação da biodiversidade marinha e as ameaças que estes vêm sofrendo. A atividade da seção Atividade em grupo (p. 120), que sugere uma pesquisa sobre as regiões com recifes de coral no Brasil, complementa o estudo do tema. A atividade tem também caráter interdisciplinar, pois o aluno deve contar com o apoio do professor de Geografia. Além disso, ela permite interação com a comunidade escolar.

Capítulo 9 • Verminoses: Uma questão de saúde Uma maneira de introduzir o assunto é perguntar aos alunos se eles sabem para que serve um exame de fezes. Lançada essa pergunta, pode-se orientar a discussão para o estudo de doenças causadas por vermes. Mas é preciso deixar claro que o esquistossomo não vive no intestino, e sim nas veias do fígado e do intestino. Os ovos do parasita são postos nas veias da parede do intestino e provocam uma inflamação que facilita sua passagem para a cavidade intestinal. Lembramos que algumas verminoses já foram estudadas, sem muito

aprofundamento, durante o 6o ano e, agora, podem ser trabalhadas mais detidamente com os alunos. Observando e comparando ilustrações de uma tênia e de uma lombriga, o aluno será capaz de descobrir diferenças entre elas. E, depois de uma exposição geral sobre os dois grupos de seres vivos, ele estará pronto para fazer um trabalho mais detalhado sobre cada verme parasita e especificar o modo de transmissão e as medidas de combate. O aluno deverá compreender que essas doenças não são apenas um problema médico: elas estão ligadas também à pobreza e às más condições de moradia e saneamento das classes mais pobres. Para isso, o professor pode propor questões como esta: “Por que as verminoses são mais comuns entre a população de países em desenvolvimento?”. Esse tipo de questão pode ser objeto de uma pesquisa interdisciplinar, contando com o auxílio dos professores de História e Geografia. As perguntas da seção A questão é podem servir para avaliar a compreensão do aluno sobre as medidas preventivas possíveis contra as verminoses estudadas no capítulo. A atividade 10 da seção Trabalhando as ideias do capítulo (p. 130) permite ao aluno revisar algumas características de platelmintos e nematoides e relembrar as formas de transmissão dos diferentes vermes que estudou neste capítulo. A primeira questão da Atividade em grupo (p. 132) complementa e reforça esse conhecimento, além de estimular a criatividade do aluno e a conscientização de problemas que afetam a coletividade. A atividade tem caráter interdisciplinar contando com a orientação do professor de Ciências e a participação dos professores de Geografia, Matemática e História. A atividade pode solicitar também a participação dos professores de Arte e Língua Portuguesa, para a confecção de cartazes e redação de textos.

Capítulo 10 • Anelídeos e moluscos Pode-se começar a aula com a pergunta de A questão é sobre o porquê de minhocas serem boas para o solo. Após a discussão de todas as hipóteses, o professor pode perguntar à classe como a minhoca se alimenta, como é seu corpo, como é sua reprodução. Por fim, apresentam-se os outros anelídeos e o grupo dos moluscos. Manual do Professor

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O texto “Os usos das sanguessugas”, da seção De

para decidir qual é a melhor receita. Depois de fornecer

olho no texto (p. 142), destaca a importância de se pre-

informações gerais sobre moluscos (corpo mole que

servar a biodiversidade. O boxe “As minhocas e a fertili-

pode estar protegido por concha), o professor pode

dade do solo” (p. 135) ressalta também a importância

perguntar se alguém sabe identificar quais são os mo-

desses anelídeos para o solo, tema já abordado durante o

luscos que estão presentes nas receitas.

6o ano e que, agora, pode ser aprofundado.

A apresentação de um cartaz com um represen-

Nesse nível de ensino, é prematuro discutir deta-

tante de cada grupo de molusco pode ser útil para o

lhes anatômicos e fisiológicos dos animais. Mas é pos-

aluno formular e responder perguntas sobre as carac-

sível discutir algumas das novidades evolutivas do

terísticas comuns a todos esses grupos e também so-

corpo de anelídeos, que são bastante interessantes,

bre as que são exclusivas de cada um deles.

como mostra o texto a seguir.

O boxe Cuidados com o consumo dos bivalves (p. 139) faz uma conexão entre o tema deste capítulo e

Novidades evolutivas nos anelídeos

a saúde e, ao final, menciona o cultivo de ostras e me-

Algumas características novas estão presentes

xilhões. O professor pode pedir uma pesquisa sobre o

no corpo dos anelídeos em relação ao dos platelmintos

cultivo de moluscos marinhos no Brasil (malacocultu-

e nematoideos.

ra), que ocorre em alguns estados. Sobre esse tema e

O celoma, cheio de líquido, funciona como um es-

sobre aquicultura em geral, podem ser acessados os

queleto hidrostático, possuindo uma pressão contra a

seguinte sites na internet (acesso em: 13 abr. 2015):

qual os músculos podem atuar, aumentando a eficiên-

<http://portal.mec.gov.br/setec/arquivos/pdf/cartilha_ aquicultura.pdf> <www.lmm.ufsc.br/index.php?area=51> <www.lmm.ufsc.br/index.php?area=8> <www.urutagua.uem.br//04zoo_streit.htm>

cia das contrações e movimentos. Ele também permite um aumento do tamanho dos órgãos internos. A metameria favorece o surgimento de blocos de músculos que facilitam o ato de cavar o solo. Com o celoma separando a superfície do corpo de seu interior, um sistema circulatório fechado, que transporta nutrientes e gases rapidamente entre as duas regiões, passa a ser vantajoso.

Capítulo 11 • Artrópodes e equinodermos Um cartaz com um desenho ou imagem de um

Portanto, essas novidades permitem um aumen-

representante de cada grupo de artrópode vai ajudar o

to no tamanho do corpo e de sua complexidade, man-

aluno a formular e a responder perguntas sobre as ca-

tendo uma movimentação rápida e eficiente.

racterísticas comuns a todos os grupos e sobre as que são exclusivas de cada um.

Fontes de consulta:

Pode-se discutir depois como a presença de pernas dobráveis e exoesqueleto (que protege os

Livro

músculos e lhes serve de ponto de apoio) auxilia na lo-

MOORE, J. Uma introdução aos invertebrados. São Paulo: Livraria Santos, 2003. HICKMAN, C. P.; ROBERTS, L. S.; LARSON, A. Princípios integrados de zoologia. 11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004.

Para iniciar a discussão sobre os moluscos, o

comoção e, nos grupos terrestres, como facilita a sobrevivência fora da água. As perguntas de A questão é podem ser usadas para dar início a esse trabalho. Outro item a explorar é a adaptação dos diversos aparelhos bucais ao tipo de alimentação do inseto.

professor pode pedir aos alunos que pesquisem (em

O professor pode conseguir no mercado ou nas

livros, CD-ROMs, na internet, etc.) receitas de pratos

feiras livres camarões e outros crustáceos mortos para

com frutos do mar. As receitas coletadas pelos alunos

que os alunos identifiquem algumas partes do corpo

durante esta atividade podem ser entregues aos res-

desses animais.

ponsáveis pelas refeições escolares para serem pre-

Alguns artrópodes, como certas espécies de ara-

paradas. Quando estiverem prontas, pode ser feito um

nhas, são perigosos para o ser humano, e o professor

concurso, com a participação da comunidade escolar,

deve lembrar aos alunos os procedimentos básicos a

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serem seguidos em caso de acidentes com esses ani-

de para que se pergunte se alguém conhece esse ani-

mais. É importante explorar ao máximo as relações

mal, onde ele vive e que características podem ser ob-

ecológicas entre eles e outros seres vivos, perguntan-

servadas nele.

do, por exemplo, o que aconteceria com muitos ani-

A atividade 20 da seção Trabalhando as ideias do

mais e plantas se todos os insetos desaparecessem.

capítulo (p. 160-161) ajuda o aluno a recordar as princi-

Em seguida, o professor pode pedir aos alunos que

pais características e exemplos dos grupos de inverte-

esquematizem cadeias alimentares que envolvam in-

brados estudados até aqui.

setos em um ou mais níveis tróficos. Depois de falar sobre inseticidas, o professor

Capítulo 12 • Peixes

pode perguntar aos alunos de que outra forma é pos-

Como estratégia para introduzir o assunto, o

sível combater os insetos que causam danos à agri-

professor pode distribuir desenhos ou fotos de re-

cultura e quais seriam as vantagens dessa forma de

presentantes de cada classe de vertebrados e pe-

combate. Pode pedir, então, que os alunos leiam e dis-

dir aos alunos que identifiquem os animais, deem o

cutam o boxe “O combate às pragas” (p. 149) e, em

nome do grupo a que pertencem e justifiquem a ra-

seguida, resolvam a questão 3 da seção Pense um

zão dessa classificação. Ou então, depois da identi-

pouco mais (p. 162), para que se conscientizem tam-

ficação de cada animal, o professor pode dizer que

bém da importância desses animais para a polinização

eles são classificados como vertebrados e pedir aos

e para o equilíbrio ecológico.

alunos que expliquem a razão dessa denominação.

Se a escola tiver alguns insetos mortos e conser-

É interessante apresentar, nesse momento, o es-

vados, os alunos poderão observar, com auxílio de uma

queleto humano e demonstrar que a coluna vertebral

lupa e uma pinça de ponta fina, a divisão do corpo em

está presente também em nossa espécie.

cabeça, tórax e abdome, o número de patas, as antenas,

As perguntas de A questão é orientam uma dis-

o tipo de aparelho bucal, etc., e, depois, desenhar os ani-

cussão importante para todos os grupos de vertebra-

mais no caderno, indicando suas características.

dos: as adaptações que facilitam a sobrevivência de

No site do Instituto Butantan, os alunos podem

um animal em seu habitat. No caso dos peixes, o aluno

pesquisar os cuidados que se deve ter em caso de aci-

deverá perceber que a forma do corpo e a presença de

dentes com animais peçonhentos. As recomendações

nadadeiras, por exemplo, facilitam o deslocamento na

estão em: <http://www.saude.sp.gov.br/resources/

água, enquanto as brânquias permitem a respiração no

ses/perfil/cidadao/temas-de-saude/animais_pe-

meio aquático.

conhentos.pdf>. (Acesso em: 13 abr. de 2015.)

O boxe O fim da pesca em escala industrial

Tradicionalmente, o filo Arthropoda costumava ser

(p. 172) chama a atenção para a ameaça aos peixes

dividido em cinco classes: Insecta, Crustacea, Arachni-

comerciais e também a outras espécies marinhas.

da, Chilopoda e Diplopoda. Classificações mais recentes,

O professor pode pedir um trabalho de pesquisa para

porém, consideram sua divisão em quatro subfilos:

aprofundar esse tema. O texto a seguir fornece alguns

Crustacea, Hexapoda (que contém a classe Insecta),

subsídios para essa atividade.

Chelicerata (que contém a classe Arachnida), Myriapoda (com as classes Chilopoda e Diplopoda). Outros autores incluem as classes Insecta, Chilopoda e Diplopoda no subfilo Uniramia (que possuem pernas não ramificadas). Entretanto, para evitar detalhes técnicos de classificação, o que não é conveniente neste nível de ensino, optamos aqui pelo termo “grupo” em lugar de “filo”. A apresentação de uma foto ou de um desenho de estrela-do-mar ao lado de foto ou desenho de um animal com simetria bilateral cria uma boa oportunida-

A redução das populações marinhas A pesca oferece à humanidade um alimento rico em proteínas. Os peixes constituem um recurso natural renovável, pois se reproduzem e dão origem a novos peixes, repondo o estoque no ambiente. Recursos naturais não renováveis, ao contrário, não podem ser recompostos na natureza e, mais cedo ou mais tarde, vão acabar: o petróleo, o carvão mineral e outros minérios são alguns recursos não renováveis. Manual do Professor

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No entanto, é ilusão achar que recursos renová-

desequilíbrios em toda a teia alimentar. Em um rio da

veis nunca se acabarão. Se forem consumidos em uma

Califórnia, por exemplo, observou-se que peixes do

velocidade maior do que a de sua reposição natural,

topo da cadeia alimentar, como as trutas, comiam libé-

seus estoques vão diminuindo gradativamente até

lulas, que, por sua vez, ingeriam um tipo de mosquito

chegar ao fim.

que se alimentava de algas. Os pesquisadores remove-

É exatamente isso o que vem ocorrendo com al-

ram então boa parte das trutas e observaram que a

gumas espécies de peixes e outros animais marinhos

população de libélulas aumentou. Com isso, a popula-

usados como alimento pelo ser humano. Nos últimos

ção de mosquitos diminuiu e a de algas aumentou, a

cinquenta anos, a pesca excessiva reduziu em 90% a

ponto de cobrir a superfície do rio e provocar graves

população dos grandes peixes, como o atum, o aren-

desequilíbrios ecológicos. Outro exemplo de desequilí-

que, o peixe-espada, o salmão, o hadoque, o esturjão, a

brio foi observado no Atlântico Norte, onde a pesca do

cavala e o bacalhau. Houve redução também entre os

bacalhau provocou o aumento da população de ouri-

crustáceos comestíveis, como o camarão e a lagosta.

ços-do-mar, que destruíram as algas do fundo.

Estima-se que cerca de um terço das espécies marinhas encontra-se ameaçada de extinção.

Para piorar, ao contrário do que imaginamos, nem sempre a criação de peixes é a solução para dese-

Essa ameaça deve-se, principalmente, à eficiên-

quilíbrios. Em artigo publicado na revista Scientific

cia da pesca em escala industrial, que utiliza grandes

American Brasil (ago. 2003, p. 705), Daniel Pauly e Reg

navios pesqueiros, capazes de localizar os cardumes

Watson comentam que, embora muitos acreditem que

por satélite ou sonar e de fazer a captura com imensas

criações de peixes possam ajudar a manter os esto-

redes de arrasto. Essas redes, que são puxadas junto

ques naturais, isso só acontece se os peixes criados

ao fundo do mar, acabam arrastando também molus-

não forem alimentados com produtos do mar. Mas a

cos, crustáceos e peixes pequenos demais para o co-

criação de peixes carnívoros, como o salmão, por

mércio, que, em sua maioria, morrem esmagados na

exemplo, é feita com ração produzida de peixes e ou-

própria rede ou no convés dos barcos, muito antes de

tros seres marinhos e, por isso, criações de salmão

serem devolvidos ao mar.

consomem mais peixes do que produzem.

Não devemos nos iludir também com a vastidão

Em 2002, em Johannesburgo, na África do Sul, na

dos oceanos. É verdade que eles cobrem cerca de 70%

reunião da Cúpula Mundial do Desenvolvimento Susten-

da superfície da Terra. No entanto, longe da costa, os

tável — conhecida como Rio+10, por ocorrer dez anos de-

sais minerais tendem a se depositar no fundo, onde

pois da Conferência das Nações Unidas sobre o Ambien-

não há luz. Sem os sais minerais, a fotossíntese dimi-

te e o Desenvolvimento, ocorrida no Rio de Janeiro em

nui, o que provoca a redução na população de algas que

1992 — houve um acordo entre os países participantes no

sustentam a cadeia alimentar e, consequentemente,

sentido da recuperação dos estoques de peixes comer-

reduzem-se as populações de peixes e de outros ani-

ciais até 2015, estabelecendo áreas de proteção marinha.

mais. Por isso, a maioria das espécies é encontrada

O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Na-

perto das regiões costeiras; ou então nas regiões em

turais Renováveis (Ibama), por exemplo, proíbe a pesca

que correntes marítimas transportam os sais minerais

de arrasto em certas regiões de vários estados.

do fundo para a superfície iluminada: é o fenômeno co-

Além de aumentar o número de áreas protegidas,

nhecido como ressurgência, que aumenta localmente o

estão sendo estudados mecanismos legais para regu-

número de algas e, em consequência, o de peixes.

lar a exploração em águas internacionais. Alguns cien-

Portanto, apesar da imensa área dos oceanos, os

tistas sugerem que a indústria da pesca diminui em

seres aquáticos estão concentrados em um número

50% o número de peixes capturados por ano. Apesar

relativamente pequeno de “oásis”. A pesca também se

dos problemas a curto prazo, essa medida garantiria o

concentra nessas regiões, o que aumenta o risco de

futuro das reservas de peixes. É claro que uma parte

extinção das espécies. O problema não afeta apenas os

dos recursos naturais precisa ser utilizada para aten-

que vivem da pesca e os seres humanos que conso-

der às necessidades humanas. Outra parte, porém,

mem peixes, mas toda a cadeia alimentar.

deve ser preservada, de modo a não provocar desequi-

Os grandes peixes são predadores que estão no topo das cadeias. Por isso, sua extinção pode provocar 336

líbrios ambientais que coloquem em perigo a capacidade de sustentação das próximas gerações.

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7o ano

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