Prévia do material em texto
6 Ensino Fundamental - Anos Finais COMPONENTE CURRICULAR: CIÊNCIAS CIENCIAS MANUAL DO PROFESSOR Fernando Gewandsznajder Helena Pacca CAPA_CIE_6ANO_PNLD2020_MP.indd 3 10/26/18 8:54 AM 6 MANUAL DO PROFESSOR 3a EDIÇÃO SÃO PAULO, 2018 Ensino Fundamental - Anos Finais COMPONENTE CURRICULAR: CIÊNCIAS CIENCIAS Fernando Gewandsznajder Doutor em Educação pela Faculdade de Educação da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Mestre em Educação pelo Instituto de Estudos Avançados em Educação da Fundação Getúlio Vargas do Rio de Janeiro (FGV-RJ) Mestre em Filosofia pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RJ) Licenciado em Biologia pelo Instituto de Biologia da UFRJ Ex-professor de Biologia e Ciências do Colégio Pedro II, Rio de Janeiro (Autarquia Federal – MEC) Helena Pacca Bacharela e licenciada em Ciências Biológicas pelo Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (USP) Experiência com edição de livros didáticos de Ciências e Biologia FRONTIS_CIE_6ANO_PNLD2020_MP.indd 1 10/26/18 8:55 AM Direção geral: Guilherme Luz Direção editorial: Luiz Tonolli e Renata Mascarenhas Gestão de projeto editorial: Mirian Senra Gestão de área: Isabel Rebelo Roque Coordenação: Fabíola Bovo Mendonça Edição: Daniela Teves Nardi, Lucas Augusto Jardim, Marcia M. Laguna de Carvalho, Sabrina Nishidomi (editores), Aline Tiemi Matsumura, Allan Saj Porcacchia, Flávia Maria Mérida Ramoneda (assist.) Gerência de produção editorial: Ricardo de Gan Braga Planejamento e controle de produção: Paula Godo, Roseli Said e Márcia Pessoa Revisão: Hélia de Jesus Gonsaga (ger.), Kátia Scaff Marques (coord.), Rosângela Muricy (coord.), Ana Curci, Ana Maria Herrera, Ana Paula C. Malfa, Arali Gomes, Carlos Eduardo Sigrist, Célia Carvalho, Cesar G. Sacramento, Daniela Lima, Diego Carbone, Gabriela M. Andrade, Heloísa Schiavo, Hires Heglan, Luciana B. Azevedo, Luiz Gustavo Bazana, Maura Loria, Patricia Cordeiro, Raquel A. Taveira, Rita de Cássia C. Queiroz, Sandra Fernandez; Amanda T. Silva e Bárbara de M. Genereze (estagiárias) Arte: Daniela Amaral (ger.), André Gomes Vitale (coord.) e Renato Neves (edição de arte) Diagramação: WYM Design Licenciamento de conteúdos de terceiros: Thiago Fontana (coord.), Flavia Zambon (licenciamento de textos), Erika Ramires, Luciana Pedrosa Bierbauer, Luciana Cardoso Sousa e Claudia Rodrigues (analistas adm.) Design: Gláucia Correa Koller (ger.), Adilson Casarotti (proj. gráfico e capa) Gustavo Vanini e Tatiane Porusselli (assist. arte) Foto de capa: Minden Pictures RM/Getty Images Todos os direitos reservados por Editora Ática S.A. Avenida das Nações Unidas, 7221, 3o andar, Setor A Pinheiros – São Paulo – SP – CEP 05425-902 Tel.: 4003-3061 www.atica.com.br / editora@atica.com.br Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Julia do Nascimento - Bibliotecária - CRB - 8/010142 2018 Código da obra CL 713506 CAE 631677 (AL) / 631678 (PR) 3a edição 1a impressão Impressão e acabamento Gewandsznajder, Fernando Teláris ciências, 6º ano : ensino fundamental, anos finais / Fernando Gewandsznajder, Helena Pacca. -- 3. ed. - São Paulo : Ática, 2018. Suplementado pelo manual do professor. Bibliografia. ISBN: 978-85-08-19137-6 (aluno) ISBN: 978-85-08-19138-3 (professor) 1. Ciências (Ensino fundamental). I. Pacca, Helena. II. Título. 2018-0083 CDD: 372.35 II 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 2 10/26/18 8:23 AM Caro professor, Esta coleção de Ciências é resultado de um trabalho longo e permanente de atualização e aprimoramento. Por essa razão, a coleção recebeu ampla reformulação, atendendo aos novos parâmetros definidos pelo Ministério da Educação. O desenvolvimento da coleção foi pautado prin- cipalmente na adequação dos conteúdos à Base Nacional Comum Curricular (BNCC), garantindo o trabalho com as competências gerais da BNCC, assim como o desenvolvimento das competências específicas de Ciências da Natureza e as habilidades relacionadas. Este Manual do Professor foi elaborado para auxiliá-lo na concretização dos objetivos que a coleção propõe para o ensino de Ciências da Natureza. Ele é dividido em orientações gerais, sugestões de leitura para o trabalho com o volume e reprodução do Livro do Estudante com orientações didáticas específicas. As orientações gerais visam ao esclarecimento e caracterização da proposta pedagógica da coleção, bem como sua adequação aos parâmetros estabelecidos pela BNCC. As sugestões de leitura para o trabalho com o volume estão divididas por unidade, de acordo com os temas trabalhados. A reprodução do Livro do Estudante em formato menor traz, página a página, orien- tações específicas acompanhadas das habilidades e competências que serão trabalhadas em cada unidade; orientações didáticas com subsídios para o trabalho com os conteúdos de cada capítulo; textos e atividades complementares; respostas das atividades e questões; e indicações de material extra para consulta e para uso em sala de aula. Esta coleção, enfim, será um recurso relevante para o trabalho em sala de aula. Mas temos consciência de que não há ninguém melhor do que você para conduzir os estudantes nessa jornada que é a formação escolar. Os autores Apresenta•‹o III 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 3 10/26/18 8:23 AM IV MANUAL DO PROFESSOR SUMçRIO Orientações gerais ...................................................................................................................................................................... V 1. Pressupostos teóricos e metodológicos ............................................................................................................................................................... V 2. O ensino de Ciências: importância e objetivos .................................................................................................................................................... V 3. A coleção .........................................................................................................................................................................................................................VII Os objetivos gerais da coleção: o trabalho com as competências e habilidades da BNCC ..................................................................VII Competências gerais da Educação Básica ...............................................................................................................................................................VII Competências específicas de Ciências da Natureza para o Ensino Fundamental ................................................................................................VIII 4. Material Digital do Professor .................................................................................................................................................................................... X 5. Uma palavra a mais com o professor ..................................................................................................................................................................... X O livro didático e outros recursos ........................................................................................................................................................................... XII Estratégias de utilização do livro didático ..............................................................................................................................................................XIII A organização dos volumes .................................................................................................................................................................................... XIV As habilidades e as competências da BNCC na coleção ......................................................................................................................................XVIII Seções do Livro do Estudante ............................................................................................................................................................................... XXV A avaliação ............................................................................................................................................................................................................XXVII 6. Sugestões de leitura para o professor ...........................................................................................................................................................XXVIII Revistas brasileiras que tratam do ensino de Ciências ............................................................................................................................... XXIX Interdisciplinaridade ............................................................................................................................................................................................... XXIX Processo ensino-aprendizagem em geral ....................................................................................................................................................... XXIX Aprendizagem significativa ................................................................................................................................................................................... XXX Ensino de Ciências .................................................................................................................................................................................................... XXX Metodologia, História e Filosofia da ciência .................................................................................................................................................... XXX 7. Orientações gerais para o 6o ano ....................................................................................................................................................................... XXXI 8. Sugestões de leitura para o trabalho no 6o ano ...........................................................................................................................................XXXII Unidade 1 – O planeta Terra ................................................................................................................................................................................XXXII Unidade 2 – Vida: interação com o ambiente ................................................................................................................................................XXXII Unidade 3 – A matéria e suas transformações .............................................................................................................................................XXXII Reprodução do Livro do Estudante com orientações específicas .............................. 1 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 4 10/26/18 8:23 AM VMANUAL DO PROFESSOR 1 Pressupostos teóricos e metodológicos Orientações gerais A rapidez das inovações científicas e tecnológicas, sua in- fluência cada vez maior na vida humana e a divulgação de in- formações científicas tanto nas mídias tradicionais como nas digitais têm despertado nos meios acadêmicos e científicos um intenso debate sobre o ensino de Ciências. Diante dessa realidade, pode-se admitir que os professores são também estudantes, e, portanto, devem estar permanen- temente em formação, ampliando seu contato com as novas descobertas da ciência, bem como novas maneiras de ensinar seus estudantes. Segundo os PNC/Ciências Naturais1: [...] Os estudantes desenvolvem em suas vivências fora da escola uma série de explicações acerca dos fenômenos naturais e dos produtos tecnológicos, que podem ter uma lógica diferente da lógica das Ciências Naturais, embora, às vezes a ela se assemelhe. De alguma forma, essas explicações satisfazem suas curiosidades e fornecem respostas às suas indagações. São elas o ponto de partida para o trabalho de construção de conhecimentos, um pressuposto da aprendi- zagem significativa. [...] Corroborando essa ideia de um ensino de Ciências que incen- tive o professor a apresentar ao estudante conceitos científi- cos significativos, a Base Nacional Comum Curricular (BNCC)2 propõe que: 1 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental / Ciências Naturais. Bra- sília, DF, 1998. p. 119. 2 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 320. [...] é imprescindível que eles sejam progressivamente estimu- lados e apoiados no planejamento e na realização cooperativa de atividades investigativas, bem como no compartilhamento dos resultados dessas investigações. Isso não significa realizar atividades seguindo, necessariamente, um conjunto de etapas pré-definidas, tampouco se restringir à mera manipulação de objetos ou realização de experimentos em laboratório. Ao contrário, pressupõe organizar as situações de aprendizagem partindo de questões que sejam desafiadoras e, reconhecendo a diversidade cultural, estimulem o interesse e a curiosidade científica dos alunos e possibilitem definir problemas, levan- tar, analisar e representar resultados; comunicar conclusões e propor intervenções. [...] Dessa forma, devem ser priorizadas propostas pedagógicas que avancem na direção de um trabalho pautado em exemplos do cotidiano do estudante. Essas propostas devem, ainda, fazer paralelos entre o dia a dia em sociedade e os assuntos apresen- tados no livro didático. A finalidade de tais práticas é fazer com que os objetivos de aprendizagem que se pretende desenvolver estejam relacionados com os objetos de conhecimento e suas respectivas habilidades, descritas na BNCC. Além de aproximar o tema de estudo à realidade do estudante, essa prática desperta o interesse e a curiosidade dos estudantes, favorecendo o pensar individual e coletivo em busca de soluções de problemas do cotidiano. 2 O ensino de Ciências: importância e objetivos Uma expressão presente em diferentes documentos relacio- nados ao ensino de Ciências é o chamado letramento científico, ou alfabetização científica. Como podemos mensurar se deter- minado processo de ensino-aprendizagem favorece o letramento científico nos estudantes? Conforme o documento da BNCC, o letramento científico pode ser entendido como um conjunto de ações que visam desenvolver no estudante a capacidade de compreender e interpretar o mundo em suas esferas natural, social e tecnológica. Para além disso, essas ações devem dar aos estudantes ferramentas para que eles possam transformar o mundo, com base nos aportes teóricos e processuais caracte- rísticos das ciências. O estudo de temas como a destruição dos ecossistemas, a perda da biodiversidade, os danos causados pelo fumo, pelo álcool e a desnutrição possibilita aos cidadãos refletir sobre fatos e suas consequências tanto em sua vida pessoal como na vida em sociedade e em todo o planeta. Além disso, a aquisição de conhecimento científico permite que os membros de uma sociedade democrática estejam bem informados para participar de forma esclarecida das decisões que interferem em toda a co- letividade. Por isso, o letramento científico no ensino de Ciências vem ganhando importância cada vez maior na atualidade. O ensino de Ciências constitui um meio importante de prepa- rar o estudante para os desafios de uma sociedade preocupada em integrar, cada vez mais, as descobertas científicas ao bem- -estar coletivo. Por isso, sejam quais forem as aspirações e os interesses dos estudantes, ou mesmo as atividades futuras que venham a realizar, eles devem ter a oportunidade de adquirir um conhecimento básico das Ciências daNatureza que permita não só a compreensão e o acompanhamento das rápidas transfor- mações tecnológicas, mas também a participação esclarecida e responsável nas decisões que dizem respeito a toda a sociedade. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 5 10/26/18 8:23 AM VI MANUAL DO PROFESSOR Duas competências gerais da BNCC3 propostas para as três etapas da Educação Básica têm forte relação com o ensino de Ciências, uma vez que possibilitam ao estudante: 2. Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investi- gar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas. 7. Argumentar com base em fatos, dados e informações con- fiáveis, para formular, negociar e defender ideias, pontos de vista e decisões comuns que respeitem e promovam os direitos humanos, a consciência socioambiental e o consumo responsável em âmbito local, regional e global, com posicionamento ético em relação ao cuidado de si mesmo, dos outros e do planeta. É importante que o ensino de Ciências desperte no estudante o espírito crítico. Essa postura deve estimulá-lo a questionar afir- mações, propagandas ou notícias divulgadas na mídia tradicional ou em redes sociais. Por meio do pensamento crítico, espera-se que o estudante consiga, aos poucos, diferenciar o que é uma informação com base em evidências científicas do que é boato ou propaganda enganosa. Por essa razão, é estimulada ao longo de toda a coleção a busca de informações precisas e bem embasadas em fontes confiáveis. É dessa forma que o processo de ensino-aprendiza- gem contribui para o combate às informações incorretas, aos preconceitos e posições autoritárias e favorece a construção de uma sociedade verdadeiramente democrática, na qual os problemas sejam debatidos entre seus membros em busca de uma solução que beneficie todos os envolvidos, levando em conta setores menos favorecidos da sociedade. Com base nesse preceito, convém destacar que a crítica a uma ideia científica tem como objeto de interesse única e exclusi- vamente a ideia, e nunca a pessoa que a formulou. O respeito ao indivíduo é fundamental, não apenas por questões morais e éti- cas, mas porque a cooperação é essencial para a sobrevivência da espécie humana e para o desenvolvimento do conhecimento, que se constrói coletivamente. Além disso, todos nós, cientistas ou não, somos passíveis de erros, e é deles que extraímos novas ideias e práticas. Assim, ao estudar Ciências no âmbito escolar, o estudante deve ser estimulado a expressar seus conhecimentos prévios, embasados em suas experiências pessoais. Mesmo que esses conhecimentos sejam diferentes daqueles construídos e divulgados pela ciência, os estudantes e demais pessoas não devem passar por situações embaraçosas ou ser ridicularizadas. As pessoas devem sempre ser tratadas com respeito e isso deve ser estimulado dentro e fora da sala de aula. Diante das mais diferentes ideias, deve-se ressaltar aos estudan- tes que as ciências buscam explicar os fenômenos de forma objetiva e utilizando investigações sistemáticas e investigações próprias da ciência. O estudante deve perceber que a ciência é uma forma de ex- plicar os fenômenos baseada em observações e testes de hipóteses, construção de teorias e modelos e outras características desenvolvi- das ao longo de todo o processo de ensino-aprendizagem. 3 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 9. Os avanços científicos propiciados pelos recentes desenvolvi- mentos tecnológicos permitem um conhecimento cada vez maior em áreas como a saúde, por exemplo, seja na melhoria dos instru- mentos oftalmológicos, seja no uso da radiação eletromagnética para diagnóstico e tratamento médico. Esses exemplos, entre ou- tros, demostram como ciência e tecnologia podem viabilizar melho- rias da qualidade de vida das pessoas. O desenvolvimento científico permitiu, entre outras conquistas, a erradicação de doenças como a varíola; o tratamento e a cura de uma série de moléstias; o uso de anestesia para realizar cirurgias que salvam vidas; o desenvol- vimento de computadores que realizam operações matemáticas e lógicas complexas, possibilitando uma série de melhorias na re- cepção, manipulação e transmissão de informações; o aumento da produção de alimentos pelas modernas técnicas agrícolas; a síntese de novos materiais nas mais diversas áreas da indústria. No entanto, não podemos nos esquecer de que uma boa parte do desenvolvimento científico estimulou a formação de uma sociedade muito voltada para o consumo e isso tem produzido consequências indesejáveis ao meio ambiente, como a poluição ambiental e o de- sequilíbrio ecológico, que desencadeiam uma série de fenômenos danosos, muitos deles ainda desconhecidos. Nesse contexto, torna-se clara, novamente, a importância da educação científica para diagnosticar e refletir sobre os problemas que surgem na sociedade. Apenas como exemplo, podemos mencio- nar a educação dos cidadãos em relação aos seus hábitos, como a valorização dos serviços de saneamento básico, o descarte adequa- do de materiais poluentes, a separação de resíduos para reciclagem e o desenvolvimento de uma forma consciente de consumo. Verifica-se, assim, que a ciência e a tecnologia, com todos os seus recursos, embora possam beneficiar a humanidade, podem também trazer-lhe danos irreparáveis, muitas vezes relacionados a interesses econômicos, políticos e sociais des- vinculados de um objetivo comum. É preciso, então, garantir que o conhecimento científico e tecnológico seja empregado em benefício de todos e criar condições para que os tomadores de decisões atuem de forma esclarecida e consciente, discutindo os problemas globais e suas soluções pensando no melhor para a sociedade e o meio ambiente. Portanto, cabe ao ensino formal de Ciências manter compromisso com a formação integral dos estudantes, ressaltando que o mesmo desenvolvimento cientí- fico e tecnológico que resulta em novos ou melhores produtos e serviços também é responsável em promover transformações e desequilíbrios, tanto na natureza quanto na sociedade. Em uma sociedade democrática, cabe a cada cidadão fisca- lizar a atuação de seus representantes constitucionais e das entidades governamentais e não governamentais, contribuindo, entre outros aspectos, para que o uso da ciência traga sempre benefícios e minimize impactos ambientais e sociais. Isso sig- nifica que é fundamental garantir a todos o acesso à educação de qualidade, que favoreça o letramento científico e que sirva de base para a compreensão dos fundamentos da ciência. Para que as Ciências atendam às necessidades do ser huma- no e do meio ambiente, é preciso que os cientistas, assim como os demais cidadãos, não sejam apenas profissionais competen- tes, mas sim que tenham responsabilidade social, com princípios éticos que valorizem e respeitem todos os seres humanos e seres vivos e preservem o ambiente em que vivemos. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 6 10/26/18 8:23 AM VIIMANUAL DO PROFESSOR 3 A coleção 4 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 319-320. 5 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 9-10. A coleção foi desenvolvida tendo por base uma criteriosa e atualizada seleção de conteúdos de Ciências da Natureza vol- tados para o desenvolvimento das competências e habilidades propostas pela BNCC. Com o objetivo de desenvolver as compe- tências gerais propostas pela BNCC, a coleção procura, sempre que possível, estabelecer uma integração com outras áreas do conhecimento, como: História, Geografia, Arte e Matemática. A seleção deconteúdos atende as propostas educacionais dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), as orientações da Base Nacional Comum Curricular (BNCC), bem como as metas da Lei de Diretrizes e Bases da Educação Brasileira (LDB) e demais documentos que norteiam as diretrizes da educação no Brasil. A coleção é composta de 4 volumes, sendo cada um deles dividido em unidades que reúnem capítulos com temas relacio- nados. Os textos, imagens, seções e atividades presentes nos capítulos possibilitam trabalhar os objetos de conhecimento e as habilidades da BNCC. Essa abordagem deverá contribuir para cumprir o objetivo, previsto na BNCC4 de: [...] possibilitar que esses alunos tenham um novo olhar sobre o mundo que os cerca, como também façam escolhas e interven- ções conscientes e pautadas nos princípios da sustentabilidade e do bem comum. Para tanto, é imprescindível que eles sejam progressivamente estimulados e apoiados no planejamento e na realização cooperativa de atividades investigativas, bem como no compartilhamento dos resultados dessas investigações. [...] Também com base nos princípios propostos pela BNCC, a coleção se propõe a apresentar diversos tipos de situações de aprendizagem para desafiar os estudantes a resolver problemas e a desenvolver sua curiosidade científica. Ao mesmo tempo, as diferentes formas de apresentação do conteúdo ao longo da coleção estimulam os estudantes a reconhecer e valorizar a diversidade cultural. Os objetivos gerais da coleção: o trabalho com as competências e habilidades da BNCC Esta coleção de Ciências foi elaborada para atender estudan- tes do 6o ao 9o anos e tem por objetivo promover o processo de ensino-aprendizagem por meio de uma linguagem didática de fácil compreensão que estimule o estudante a construir o conhe- cimento e a desenvolver as competências e as habilidades nessa área de estudo. Nesta coleção, ao longo do desenvolvimento dos capítulos, os estudantes entram em contato com diferen- tes objetos de conhecimento e, por meio de leitura de textos, de imagens e da realização de atividades teóricas e práticas possibilitam o estabelecimento de conexões interdisciplinares, favorecendo o desenvolvimento de diferentes competências e habilidades. Conforme descrito anteriormente, cada livro desta coleção é dividido em unidades, cujos temas guardam relação com as unidades temáticas descritas na BNCC. Competências gerais da Educação Básica Não obstante, a coleção também se preocupa com o desen- volvimento das competências gerais propostas na BNCC5, vi- sando uma diversificação de atividades, conteúdos e diferentes experiências para fomentar ações cidadãs. De maneira mais detalhada, temos: 1. Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente cons- truídos sobre o mundo físico, social, cultural e digital para entender e explicar a realidade, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, de- mocrática e inclusiva. A obra busca uma constante revisão histórica sobre a for- mação dos conhecimentos ilustrados no componente curricular Ciências, mencionando as tecnologias disponíveis à época das descobertas e destacando o papel dos cientistas ao trabalhar conhecimentos construídos por outras pessoas ao longo da his- tória, ou seja, abordando a ciência como construção coletiva. Além de textos e seções, algumas atividades ajudam os estu- dantes a perceber a ciência como forma de entender e explicar a realidade. Estimula-se ainda, sobretudo nas atividades, o espírito investigativo e o anseio por uma sociedade justa e inclusiva. 2. Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investi- gar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas. Para que esta competência seja desenvolvida, a coleção bus- ca uma análise integradora dos conhecimentos apresentados, evitando a separação em caixas e/ou blocos separados. Nos experimentos sugeridos e também nos textos dos capítulos e nas atividades, os estudantes são convidados a criar hipóteses e pensar em experimentos que possam responder às questões pertinentes às ciências, sobretudo na resolução de problemas. 3. Valorizar e fruir as diversas manifestações artísticas e cultu- rais, das locais às mundiais, e também participar de práticas diversificadas da produção artístico-cultural. Ao longo da coleção, é estimulada a saída para museus e exposições, bem como a valorização de manifestações cultu- rais e locais para além do que está diretamente relacionado a conteúdos de ciências da Natureza. É mostrado também que a ciência faz parte das ações humanas e, portanto, se insere na produção cultural da sociedade. 4. Utilizar diferentes linguagens – verbal (oral ou visual-motora, como Libras, e escrita), corporal, visual, sonora e digital –, bem como conhecimentos das linguagens artística, matemá- tica e científica, para se expressar e partilhar informações, experiências, ideias e sentimentos em diferentes contextos e produzir sentidos que levem ao entendimento mútuo. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 7 10/26/18 8:23 AM VIII MANUAL DO PROFESSOR Especialmente nos trabalhos em equipe a coleção estimu- la a exposição de cartazes, discussões em rodas de conversa, compartilhamento de ideias em diferentes formatos e criação de textos e relatórios. Ademais, algumas atividades visam a di- nâmicas ou atividades em grupo como forma de representar processos naturais. Sendo assim, há uma ampla preocupação com o desenvolvimento das linguagens associado à alfabetiza- ção científica dos estudantes. 5. Compreender, utilizar e criar tecnologias digitais de informa- ção e comunicação de forma crítica, significativa, reflexiva e ética nas diversas práticas sociais (incluindo as escolares) para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos, resolver problemas e exercer protagonismo e autoria na vida pessoal e coletiva. Com relação a esta competência, uma preocupação contínua durante a elaboração da coleção foi a indicação de atividades para a comunidade escolar, bem como o estímulo ao comparti- lhamento dos resultados das pesquisas propostas. Desta forma, conteúdos, meios e processos desenvolvidos em âmbito escolar podem ser divulgados para a comunidade, tornando significati- vos os objetos de ensino-aprendizagem. Portanto, a dissemina- ção de tecnologias e conceitos desenvolvidos na escola podem ser úteis para a solução de problemas na vida pessoal e coletiva no meio escolar. 6. Valorizar a diversidade de saberes e vivências culturais e apropriar-se de conhecimentos e experiências que lhe possi- bilitem entender as relações próprias do mundo do trabalho e fazer escolhas alinhadas ao exercício da cidadania e ao seu projeto de vida, com liberdade, autonomia, consciência crítica e responsabilidade. Principalmente no que se refere aos temas associados ao meio ambiente, houve uma preocupação em enfatizar a impor- tância cultural de povos tradicionais e do conhecimento cons- truído por essas pessoas. Essas práticas possibilitam valorizar a diversidade de saberes e vivências, como por exemplo na in- terpretação de papéis sociais, proporcionando uma consciência crítica e autonomia na tomada de decisões. 7. Argumentar com base em fatos, dados e informações con- fiáveis, para formular, negociar e defender ideias, pontos de vista e decisões comuns que respeitem e promovam os direitos humanos, a consciência socioambiental e o con- sumo responsável em âmbito local, regional e global, com posicionamento ético em relação ao cuidado de si mesmo, dos outros e do planeta. A coleção apresenta, em vários momentos, propostas de análise de resultados de experimentos e trabalhos de pesquisa rotineiros, com o objetivo de propiciar aos estudantesargumen- tos para que estes defendam ideias e pontos de vista de modo fundamentado e embasado. A obra fomenta a valorização dos direitos humanos e a consciência socioambiental e ética no cui- dado de si e do planeta, ao abordar práticas cidadãs no consumo de água e recursos naturais. 6 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 322. 8. Conhecer-se, apreciar-se e cuidar de sua saúde física e emo- cional, compreendendo-se na diversidade humana e reco- nhecendo suas emoções e as dos outros, com autocrítica e capacidade para lidar com elas. Especialmente no trabalho com a unidade temática “Vida e evolução” a coleção estimula, em todos os volumes, o cuidado pessoal do estudante com a própria saúde, incentivando muitas vezes que esse cuidado seja estendido para a comunidade, de forma geral, por meio do trabalho com aspectos da saúde cole- tiva. O estudo do meio ambiente está vinculado à compreensão de saúde e é abordado de maneira gradual em complexidade por toda a obra. Desta maneira, pretende-se, ao longo da coleção, trabalhar com aspectos ligados à saúde de forma coletiva e in- dividual, propiciando autonomia para lidar com a diversidade humana e reconhecendo a liberdade das pessoas, como sujeitos de direitos, evitando preconceitos e estigmatizações. 9. Exercitar a empatia, o diálogo, a resolução de conflitos e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito ao outro e aos direitos humanos, com acolhimento e valo- rização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, seus saberes, identidades, culturas e potencialidades, sem preconceitos de qualquer natureza. Ao longo da coleção são sugeridas inúmeras atividades em grupo, trabalhos coletivos, atividades em duplas que visam, entre outros aspectos, facilitar o diálogo, empatia e a resolução coletiva de conflitos. O estímulo à cooperação faz parte do fazer ciência, já que é muito difícil, por exemplo, testar hipóteses sem a colaboração de outras pessoas. A valorização de identidades, grupos sociais, culturas e potencialidades é desenvolvida ao longo das diferentes seções do Livro do Estudante, ao tratar de particularidades de povos tradicionais e valorizando os saberes advindos desses povos. 10. Agir pessoal e coletivamente com autonomia, responsabi- lidade, flexibilidade, resiliência e determinação, tomando decisões com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários. A autonomia, a responsabilidade e a flexibilidade das ações pes- soais são trabalhadas com os estudantes, sobretudo, nas atividades que envolvem pesquisas, discussões e interpretação de diferentes dados. Para evitar estigmas em relação às diferentes formas como os estudantes se desenvolvem e lidam com seus problemas, a co- leção pretende trabalhar gradualmente em termos de dificuldades dos conceitos, estimulando a inventividade e a participação dos estudantes em todo o processo de aprendizagem. Competências específicas de Ciências da Natureza para o Ensino Fundamental Assim como o desenvolvimento das competências gerais, a coleção também leva em consideração as competências espe- cíficas da BNCC6 no tocante às Ciências da Natureza. A obra visa desenvolver as competências da seguinte maneira: 1. Compreender as Ciências da Natureza como empreendimen- to humano, e o conhecimento científico como provisório, cultural e histórico. A abordagem de objetos e instrumentos desenvolvidos atra- vés do processo científico fornecem elementos que evidenciam 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 8 10/26/18 8:23 AM IXMANUAL DO PROFESSOR as Ciências da Natureza como um empreendimento humano, cultural e historicamente produzido. Assim, a coleção não dis- socia a ciência da tecnologia, procurando abordar ao longo da história as diferentes formas de se observar o mundo natural e meios para investigar hipóteses. 2. Compreender conceitos fundamentais e estruturas explicati- vas das Ciências da Natureza, bem como dominar processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a sentir segurança no debate de questões científicas, tecno- lógicas, socioambientais e do mundo do trabalho, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. Evidencia-se, ao longo de toda a coleção, uma preocupação com os conceitos adotados, partindo-se de uma exposição ou criação coletiva dos conceitos para então observar a investiga- ção específica dos fenômenos naturais e as teorias que melhor explicam esses fenômenos na atualidade. Ao abordar práticas e procedimentos associados ao cotidiano dos estudantes, espe- ra-se que estes possam dominar conceitos e práticas da inves- tigação científica, propiciando uma fundamentação da defesa de suas posições. 3. Analisar, compreender e explicar características, fenômenos e processos relativos ao mundo natural, social e tecnológico (incluindo o digital), como também as relações que se estabele- cem entre eles, exercitando a curiosidade para fazer perguntas, buscar respostas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das Ciências da Natureza. Durante a elaboração da obra, foram pensadas formas de não fazer com que os estudantes se prendessem exclusivamente ao livro, procurando incentivar a leitura de outras fontes seguras para investigar conceitos e fenômenos. Com a diversificação dos tipos de leitura, espera-se que os estudantes possam compreen- der e explicar fenômenos naturais, sabendo que os saberes não estão contidos exclusivamente no livro didático, estimulando a busca por respostas e soluções de maneira fundamentada acerca das Ciências da Natureza. 4. Avaliar aplicações e implicações políticas, socioambientais e culturais da ciência e de suas tecnologias para propor alter- nativas aos desafios do mundo contemporâneo, incluindo aqueles relativos ao mundo do trabalho. No que se refere às questões ambientais, principalmente, a coleção estimula um debate amplo acerca dos recursos naturais, recursos tecnológicos e alternativas de produção. Este tipo de debate propicia uma avaliação das aplicações e implicações políticas e socioambientais da ciência. O estudo das fontes de energia, por exemplo, propicia um debate das alternativas da matriz energética no campo da ética e da eficiência de conversão energética, levando-se em conta os impactos ambientais. 5. Construir argumentos com base em dados, evidências e informações confiáveis e negociar e defender ideias e pontos de vista que promovam a consciência socioambiental e o respeito a si próprio e ao outro, acolhendo e valorizando a diversidade de indivíduos e de grupos sociais, sem precon- ceitos de qualquer natureza. A pauta do meio ambiente e o desenvolvimento da consciên- cia socioambiental está presente em diferentes momentos ao longo de toda a coleção, estimulando nesse campo os valores éticos necessários para lidar com os desafios enfrentados pela sociedade. Assim, são estimuladas pesquisas para a construção de argumentos com base em dados e evidências que tratam do diagnóstico e solução de problemas ambientais e de saúde, por exemplo. Não obstante, a coleção fomenta uma educação cidadã para que haja o respeito a si e ao outro, evitando a criação de estigmas e preconceitos. 6. Utilizar diferentes linguagens e tecnologias digitais de informação e comunicação para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos e resol- ver problemas das Ciências da Natureza de forma crítica, significativa, reflexiva e ética. Ao longo da coleção foram estimulados o uso de tecnologias e simulações virtuais sobre alguns temas elaborados na obra. Como o Brasil não dispõe ainda de recursos audiovisuais para todas as escolas de maneira igual e irrestrita, foram sugeridas alternativas de utilização de tecnologias digitais de informação e comunicaçãopara a disseminação de conteúdo científico. Ainda assim, a obra visa trabalhar a questão dialógica entre ciência e tecnologia, des- tacando suas interdependências e o papel do avanço tecnológico para a melhoria de vida das pessoas. 7. Conhecer, apreciar e cuidar de si, do seu corpo e bem-estar, compreendendo-se na diversidade humana, fazendo-se res- peitar e respeitando o outro, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza e às suas tecnologias. Aspectos ligados à saúde individual e coletiva são tratados na obra, sobretudo nas unidades correlacionadas à unidade te- mática da BNCC “Vida e evolução”. A obra destaca a importância de campanhas do Ministério da Saúde para conscientização da população acerca da importância das vacinas, do uso de preser- vativos e da preservação do meio ambiente. Portanto, a coleção não se atém apenas aos aspectos individuais da saúde, mas também aos aspectos coletivos. 8. Agir pessoal e coletivamente com respeito, autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza para tomar decisões frente a questões científico-tecnológicas e socioambientais e a respeito da saúde individual e coletiva, com base em princípios éticos, democráticos, sustentáveis e solidários. Em relação a esta competência, a obra visa o ensino-aprendi- zagem de forma variada, evitando a mera reprodução de objetos de ensino, estimulando a participação em trabalhos coletivos e a colaboração e cooperação entre os estudantes na realização de experimentos e testes de hipóteses. Para este fim, a obra utiliza como base os princípios: éticos, democráticos, susten- táveis e solidários. Portanto, em todos os volumes da coleção, no conjunto do texto, atividades e outras seções, houve uma preocupação no desenvolvimento das competências prescritas pela BNCC, elevando a obra a um patamar integrador, ideal para o estudo das Ciências. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 9 10/26/18 8:23 AM X MANUAL DO PROFESSOR Já é consenso que ensinar Ciências não é apenas descrever fatos ou definir conceitos; por isso, sempre que possível buscou-se relacio- nar os conteúdos das unidades temáticas da BNCC com situações do cotidiano do estudante, por meio de situações contextualizadas. Dessa forma, esta coleção pretende possibilitar ao estudante: • compreender que a ciência não é um conjunto de conhecimen- tos definitivamente estabelecidos, mas que é uma construção coletiva que se modifica ao longo do tempo, buscando sempre a correção e o aprimoramento; • compreender os conceitos científicos básicos, relacionando o que aprende na escola com o cotidiano, sua saúde, o am- biente, a sociedade e as tecnologias. Ou seja, o ensino deve ser contextualizado, fazendo com que a aprendizagem tenha significado e seja relevante para o estudante; • desenvolver o pensamento lógico e o espírito crítico para identificar e resolver problemas, formulando perguntas e hipóteses, aplicando os conceitos científicos a situações 7 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. MOREIRA, M. A.; MASINI, E. F. S. Aprendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. São Paulo: Moraes, 1982. variadas, testando, discutindo e redigindo explicações para os fenômenos naturais, comunicando suas conclusões aos colegas para que elas sejam debatidas com todos; • relacionar o conhecimento científico com o desenvolvimento da tecnologia e as mudanças na sociedade, entendendo que esse conhecimento 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 im- portante para a continuidade da vida em nosso planeta; • aplicar os conhecimentos construídos 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. 4 Material Digital do Professor O Material Digital do Professor, que acompanha a coleção, complementa o material impresso, fornecendo subsídios para que o professor possa organizar e enriquecer seu trabalho, con- tribuindo para sua contínua atualização. Nesse material são apresentadas sugestões a respeito do planejamento e desenvolvimento das aulas. O Material Digital do Professor é composto de: • orientações gerais para o ano letivo; • orientações para a gestão da sala de aula; • planos de desenvolvimento; • sequências didáticas; • proposta de acompanhamento da aprendizagem; • material audiovisual; • proposta de projetos integradores para o trabalho com os diferentes componentes curriculares. No Material Digital do Professor há quatro planos de desen- volvimento, um por bimestre. O objetivo dos planos de desenvol- vimento é explicitar as habilidades e os objetos de conhecimento a serem trabalhados em cada bimestre. Os planos de desenvol- vimento também sugerem práticas de sala de aula que propi- ciam o desenvolvimento das competências gerais da BNCC e das competências específicas relacionadas às Ciências da Natureza. Cada plano de desenvolvimento é acompanhado por um projeto integrador, que tem como objetivo apresentar propostas de projetos interdisciplinares, integrando objetos de conhecimento e habilida- des de pelo menos dois componentes curriculares, favorecendo assim o desenvolvimento das competências gerais da BNCC. Pensando no monitoramento das aprendizagens dos es- tudantes, é fornecida uma Proposta de Acompanhamento da Aprendizagem bimestral, composta de avaliação, gabarito e ficha de acompanhamento das aprendizagens do estudante. Para complementação do Material Digital do Professor há su- gestões de Sequências Didáticas e de Materiais Digitais Audio- visuais. Nas orientações específicas deste Manual do Professor, serão indicados as Sequências Didáticas e os Materiais Digitais Audiovisuais associados aos temas estudados. 5 Uma palavra a mais com o professor Sabe-se hoje que o estudante constrói ativamente seu conhe- cimento 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”7. Na década de 1960, Ausubel já se opunha à aprendizagem mecânica ou repetitiva, em que o estudante apenas decora conceitos para a prova e logo os esquece. Para Ausubel a aprendizagem é significativa quando um novo conteú- do tem uma conexão com o conhecimento prévio do estudante, passando assim a ter um significado para ele. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 10 10/26/18 8:23 AM XIMANUAL DO PROFESSOR 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 apreendidos8. Finalmente, o russo Lev Vygotsky (1896-1934) demonstrou que a aprendizagem é fortemente influenciada pela interação entre o estudante e os outros membros da comunidade9. Em síntese, esses e outros trabalhos mostram que a apren- dizagem depende de conhecimentos prévios trazidos pelo estu- dante ao ambiente em que se dá o ensino, e que esses conheci- mentos organizame dão significado às novas informações. Em outras 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 construção de significados. Em alguns casos, os conceitos prévios do estudante sobre determinado fenômeno são bastante diferentes dos conceitos científicos, e isso pode dificultar a aprendizagem. Nesse caso, o professor pode facilitar o processo de aprendizagem. Para isso, deve selecionar experiências apropriadas com base no conheci- mento prévio do estudante e mostrar a importância do conheci- mento científico para a explicação de um conjunto de fenômenos ligados às experiências selecionadas. Dessa forma, o professor vai estimular o estudante a construir novos significados e conceitos. Nessa concepção de aprendizagem, o professor não tem apenas a tarefa de apresentar informações ao estudante — mesmo porque a simples apresentação de informações não garante que estas sejam apreendidas pelo estudante. Ele deve encorajar o debate estimulando o estudante a apresentar seus pontos de vista e a avaliar sua concep- ção sobre o fenômeno abordado. Cabe ao professor procurar integrar concepções diferentes, mas conciliáveis, e apresentar aos estudantes problemas que confrontem as concepções trazidas por eles. Conforme orienta o texto da BNCC10: […] é imprescindível que eles [os estudantes] sejam progressi- vamente estimulados e apoiados no planejamento e na realização 8 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. GARCIA, R. Psicogênese e história das ciências. Lisboa: D. Quixote, 1987. 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. 9 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. ______. A formação social da mente: o desenvolvimento dos processos psicológicos superiores. 7. ed. São Paulo: Martins Fontes, 2007. 10 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 320. 11 Essa ideia está presente em Ausubel e pode ser encontrada em vários trabalhos do autor, op. cit. 12 HASHWEH, M. Z. Toward an Explanation of Conceptual Change. European Journal of Science Education, 1986, 8 (3). p. 229-249. 13 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 319. cooperativa de atividades investigativas, bem como no compar- tilhamento dos resultados dessas investigações. Isso não significa realizar atividades seguindo, necessariamente, um conjunto de etapas predefinidas, tampouco se restringir à mera manipulação de objetos ou realização de experimentos em laboratório. […] Para que a aprendizagem aconteça, o professor deve também estabelecer uma conexão entre o conceito científico (abstrato) e as experiências do cotidiano vividas pelo estudante (concreto) para apoiar o ensino de novos conceitos com base em conceitos previamente assimilados11. Deve ainda estimular a aplicação dos novos conceitos a si- tuações variadas. Pode, por exemplo, apresentar essas novas situações e promover debates livres entre os estudantes para que eles exponham suas ideias e tenham suas dúvidas esclarecidas12. Essas afirmações corroboram com o texto da BNCC13, que considera que [...] Nessa perspectiva, a área de Ciências da Natureza, por meio de um olhar articulado de diversos campos do saber, precisa assegurar aos alunos do Ensino Fundamental o acesso à diversidade de conhecimentos científicos produzidos ao longo da história, bem como a aproximação gradativa aos principais processos, práticas e procedimentos da investigação científica. […] De modo geral, essas são as concepções básicas da chama- da abordagem construtivista, que compreende um conjunto de ideias que tem influenciado bastante a teoria e a prática pedagógi- ca atual. A literatura sobre o tema é muito ampla, por isso fornece- mos adiante, na seção Sugestões de leitura para o professor, uma pequena seleção de livros e artigos que tratam dessa proposta. O que se espera é que o professor analise criticamente a ideia da transmissão passiva de conhecimentos e perceba a necessidade de propor questões que funcionem como desafios, estimulem o estudante a aplicar o conhecimento a situações novas e promovam a contextualização dos conteúdos. Em seu trabalho, o professor se vale dos saberes do com- ponente curricular que ministra, dos saberes pedagógicos de 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 11 10/26/18 8:23 AM XII MANUAL DO PROFESSOR sua formação profissional e dos saberes de sua experiência, adquiridos no trabalho cotidiano, durante o processo de ensi- no-aprendizagem. Entre os saberes esperados na formação do professor de Ciências, portanto, estão não apenas os conteúdos de seu componente curricular (conceitos, procedimentos e ati- tudes), mas também as principais estratégias metodológicas para a facilitação da aprendizagem. O professor deve compreender e trabalhar as interações en- tre ciência e sociedade, assumindo uma postura ética com o compromisso de fortalecer, no estudante, a ideia de cidadania. Deve também estar sempre disposto a aprender algo novo; sele- cionar 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 estudantes e pre- pará-los para a apreensão do conhecimento científico. O livro didático e outros recursos Como já foi dito anteriormente, o livro didático não é o úni- co recurso disponível para o professor, mas, sim, um entre os diferentes meios de aprendizagem no processo de construção do conhecimento, o qual ocorre por meio da interação entre es- tudantes e professores. O livro didático é um dos recursos que pode facilitar a aprendizagem do estudante, aumentando, por exemplo, a compreensão do estudante acerca de um conceito. Para isso, é fundamental que o professor se familiarize com a estrutura da obra, de modo a orientar os estudantes a explorá-la de maneira a ampliar seus conhecimentos. Por exemplo, as seções Ciência e História ou Ciência e ambien- te apresentam textos sobre temas relevantes relacionados aos conceitos em estudo. Recomenda-se que, após a leitura desses textos, o professor promova a mediação de discussão entre os estudantes e a reflexão sobre o assunto. Essa estratégia é funda- mental para ampliar os conhecimentos dos estudantes e possibi- litar conexões com outras áreas do conhecimento e com o mundo do trabalho. 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 estudantes nesse trabalho. Recomenda-se que o livro didático seja combinado com es- tratégiasque ajudem o estudante a construir o significado dos conceitos científicos. Dependendo dos recursos de cada escola, o professor pode valer-se de mídias impressas, como jornais, revistas, livros, e de mídias digitais, por exemplo, pen drives, aplicativos, programas eletrônicos educativos ou acessar sites relacionados ao tema ciência e tecnologia, além de promover a realização de atividades experimentais e de observação em laboratório e de outras atividades que envolvam a participação ativa do estudante, como estudo do meio. Não menos importante é a própria exposição de temas em sala de aula, que pode lançar desafios e incentivar o estudante a refletir sobre suas concepções e, com isso, desencadear per- guntas relacionadas com os temas em estudo. Uma maneira de promover essa exposição dos temas é solicitar aos estudan- tes 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 com- preenderam do assunto e anotem suas dúvidas e comentários. Por fim, em grupo, os estudantes podem preparar uma apresen- tação e compartilhar com os colegas por meio de um seminário. Como complemento a essa atividade de exposição, o professor pode sugerir aos estudantes que, em grupo, discutam entre si e exponham o que compreenderam sobre o tema, aproveitando para apresentar também suas questões e dúvidas. Recomen- da-se que, antes de indicar qualquer material ou fonte de pes- quisa aos seus estudantes, o professor certifique-se que ele é adequado à faixa etária e/ou ao nível cognitivo dos estudantes. 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 Esco- la (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: 19 set. 2018). Uma lista de vídeos na área de Ciências da Natureza está disponível em: <http://portal.mec.gov.br/seed/arquivos/ pdf/ciencias.pdf> (acesso em: 19 set. 2018). Antes de apresentar para os estudantes materiais que extra- polam o que foi recomendado pela coleção, recomenda-se que o professor verifique a adequação do conteúdo à faixa etária e ao nível cognitivo dos estudantes, e anote os temas e as possíveis questões que podem ser discutidas e relacionadas com o conteúdo do com- ponente curricular e do livro didático. Procure também, sempre que possível e relevante, pesquisar informações complementares sobre o tópico em livros ou na internet e compartilhe essas informações com os estudantes. A internet é uma ferramenta valiosa para a pesquisa, tanto do professor quanto do estudante. Porém, é preciso verificar, com antecedência, se o computador, tablet ou smartphone possuem condições de acesso e se há programas de proteção e controle de acesso a sites com conteúdos inadequados para os estudantes. Certifique-se se os estudantes já dominam os procedimentos bá- sicos de uso do equipamento e, se for o caso, passe as instruções básicas e alerte-os sobre os cuidados ao manusear a máquina, considerando que é um bem comum da escola. Deve-se considerar a possibilidade de dispersão dos estudantes diante do grande volu- me de sites e informações disponíveis. Para evitar isso, e também para direcioná-los a conteúdos mais confiáveis, oriente-os a dar preferência a sites com maior credibilidade e confiabilidade, como os .edu, .gov e .org. Em outros tipos de sites, como os de grandes veículos de notícias, ou em plataformas de vídeos, convém habi- litar nos navegadores, sempre que possível, uma ferramenta de bloqueio de propagandas e/ou de conteúdo adulto. Ao solicitar um tema de pesquisa, o professor deve dar informa- ções claras sobre os objetivos e de que forma ela será apresenta- da. Sugere-se que oriente os procedimentos de busca na internet, por exemplo, usando palavras-chave ou questões específicas e sempre que possível acompanhe a busca dos estudantes, aju- dando-os a identificar o material relevante para compor a base da pesquisa. Os estudantes poderão apresentar o resultado da pesquisa em forma de relatório, redigindo, com as próprias pala- 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 12 10/26/18 8:23 AM XIIIMANUAL DO PROFESSOR vras, os conteúdos consultados. Oriente-os a anotar o nome dos sites consultados e citar as instituições responsáveis por esses sites como fonte bibliográfica. Eles também deverão apresentar as fontes de onde foram obtidas imagens, dando o devido crédito. 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 espe- cíficos de cada área não significa que se deva exigir dos estu- dantes 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 estudante 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 estudante 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 didático Algumas pesquisas indicam que, usado isoladamente, o livro didático não tem o poder de modificar concepções que diferem muito das concepções científicas14. No entanto, tais pesquisas mostram que o livro didático 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 texto15. Desse modo, recomenda-se que, antes de iniciar o uso desta coleção, o professor estabeleça um plano de desenvolvimento que considere os assuntos abordados no capítulo, bem como as atividades de- senvolvedoras de habilidades e de verificação da aprendizagem que devem ser utilizadas ao longo das explicações e leituras. A partir desse plano de desenvolvimento, ao iniciar a aula, o professor pode apresentar o tema trabalhado nas unidades por meio do trabalho com as perguntas mobilizadores que abrem cada unidade. Depois de trabalhar essas perguntas de maneira coletiva ou individualizada, o trabalho com os capítulos pode se iniciar por meio das propostas no boxe A questão é.... Como alternativa, cada professor pode avaliar as necessidades de sua turma, trabalhando a partir de uma notícia de jornal ou revista, um filme, textos de outros livros, experimentos de laboratório — 14 GUZZETTI, B.; SNYDER, T.; GLASS, G.; GAMAS, W. Promoting Conceptual Change in Science: a Comparative Meta-analysis of Instructional Interventions from Reading Education and Science Education. Reading Research Quaterly, 28(2), 1993. p. 117-155. 15 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. 16 As diferenças entre o conhecimento cotidiano e o conhecimento científico estão explicadas em: BIZZO, N. Ciências: fácil ou difícil? São Paulo: Ática, 1998. 17 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. o que for possível e pertinente ao tema que será exposto naquela aula. A intenção é despertar o interesse do estudante sobre o assunto e avaliar seu conhecimento prévio. É importante conhecer as opiniões dos estudantes sobre as questões propostas. Quando a concepção dos estudantes for muito diferente da concepção científica, cabe ao professor levá-los a perceber que, embora o conhecimento prévio tenha papel importante em certos contextos práticos, as concepções científicas são valiosas em outros contextos e contribuem para a explicação de novos fenômenos16. Para isso, o professor poderá apresentar indícios ou evidências, geralmente experimentais, que não podem ser explicadas adequadamente pela concepção do estudante, e mostrar-lhe que a concepção científica, além de elucidar esses dados, aplica-se a fatos novos e estabelece novas relações entre fenômenos17. Alguns autores acreditam que os conceitos prévios dos estudantes não devem necessariamente ser abandonados ou substituídos pelos conceitos científicos. Explicações científicas e cotidianas poderiam coexistir no estudante e ser utilizadas em contextos diferentes. Nesse caso, cabe ao professor identificar os conceitos prévios e ajudar o estudante a compreender o co- nhecimento científico, possibilitando que o estudante escolha a concepção apropriada para cada caso. Desse modo, o estudante pode utilizar cada concepção no contexto adequado. Não se pode esquecer de que a aprendizagem não depende apenas de fatores cognitivos, mas também de diversos com- ponentes afetivos e socioculturais que precisam ser levados em conta ao explanar sobre os temas dos capítulos. Por isso é importante estimular atividades em grupo e debates entre os próprios estudantes, e entre eles e você, professor. É preciso também estimular os estudantes a expressar suas concepções em um clima de respeito a suas ideias — mesmo quando elas não coincidem com as concepções científicas. Esta coleção apresenta inúmeras atividades que despertam a curiosidade do estudante e o estimulam a aplicar os conceitos científicos a novas situações, tanto individuais como coletivas. Entretanto, deve-se considerar que o desenvolvimento das ha- bilidades não ocorre exclusivamente por meio das atividades propostas no Livro do Estudante. Elas também são contempla- das por propostas didáticas realizadas em ambientes externos à sala de aula ou em laboratório, entrevistas, teatro, músicas, etc. Dessa forma, se achar oportuno, considere diversificar as estratégias e as atividades. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 13 10/26/18 8:23 AM XIV MANUAL DO PROFESSOR Embora esta coleção apresente um conteúdo amplo, completo e atualizado, o professor tem total autonomia para aprofundar ou reduzir conteúdos ou mesmo para deixar de trabalhar informações e conferir maior ou menor importância a determinado capítulo ou tópico de capítulo. O livro é uma ferramenta para auxiliar o trabalho dentro da sala de aula diante da escolha de proposta pedagógica da escola. Além disso, cabe ao professor definir como o conteúdo será ensinado e avaliar a relevância de tais conteúdos para a vida dos estudantes e para a continuidade de sua trajetória escolar. As informações sobre os conhecimentos mais específicos que o professor considerar pouco relevantes, como detalhes anatômicos ou fisiológicos, podem ser sugeridas ao estudante como tópico complemen- tar de estudo e pesquisa. Assim, o professor escolhe os recursos complementares e implementa a proposta didático-pedagógica de acordo com sua turma e com os objetivos traçados para o ano letivo. É importante salientar que o livro didático pode facilitar a aprendizagem: • se apresentar questões que motivem o estudante e o estimulem a formular hipóteses e a aplicar o que aprendeu a situações novas; • se fizer, com cuidado, comparações que facilitem a aprendizagem de conceitos científicos; • se relacionar explicações científicas a fenômenos do cotidiano do estudante e a temas da saúde, do ambiente e da tecnologia; • se estimular o estudante a pesquisar — individualmente e em grupo — as informações pertinentes em diversas fontes; • se ajudar o estudante a desenvolver uma atitude responsável, de modo que ele possa contribuir para a melhoria das condições gerais de vida (condições sociais, ambientais e de saúde) de toda a sociedade. Na abordagem dos principais temas de cada capítulo, serão indicados textos, questões e atividades que contribuam para que esses objetivos sejam atingidos. Recomenda-se que, sempre que possível, o professor reserve momentos de retomadas dos conteú- dos relevantes e, antes de iniciar a aula, certifique-se de que não restam dúvidas referentes aos conteúdos conceituais, atitudinais e procedimentais abordados nas aulas anteriores. A organização dos volumes Cada volume está dividido em unidades, que se subdividem em capítulos. Em cada capítulo, os assuntos são agrupados em subtítulos. No início da unidade, as questões propostas normalmente abordam de forma bastante abrangente os assuntos que serão desenvolvidos nos capítulos dessa unidade, com base nas vivências do estudante, como forma de aproximá-lo do conteúdo que será abordado. Se achar oportuno, leia com os estudantes essas questões e faça a mediação dessa discussão identificando os conhecimentos prévios do estudante sobre cada um dos assuntos. Espera-se que a partir dessa interação entre os estudantes ocorra o processo co- nhecido como aprendizagem significativa, no qual novas informações interagem com as ideias preestabelecidas do estudante, gerando um conflito cognitivo que resulta em organizar, alterar e adaptar o que sabem, levando em conta as novas informações adquiridas. Veja, a seguir, como as unidades estão distribuídas ao longo dos quatro volumes da coleção. 6o ano A unidade 1 do 6o ano, “O planeta Terra”, corresponde à unidade temática “Terra e Universo” da BNCC. Da mesma maneira, o capítulo 1 visa proporcionar ao estudante uma compreensão da estrutura, camadas do planeta Terra, recursos minerais e formação de fósseis. O capítulo 2 trata do solo, preparação para cultivo, nutrientes, conservação do solo. No capítulo 3, são estudadas a hidrosfera, as mudanças de estado físico e o ciclo da água, no capítulo 4, a atmosfera e a biosfera, introduzindo conceitos ecológicos e da biodiver- sidade. No capítulo 5, são introduzidos a forma e os movimentos do planeta Terra. A unidade 2 do 6o ano, “Vida: interação com o ambiente”, corresponde à unidade temática “Vida e evolução” da BNCC. No capítulo 6, há maior destaque para as características das células, seus elementos e a teoria celular. No capítulo 7, são destacados os níveis de organização dos seres vivos e o estudo de alguns sistemas. No capítulo 8, é destacado o sistema nervoso, neurônios e impulso nervoso, anatomia do sistema nervoso, cuidados com o sistema nervoso, estudo de substâncias psicoativas. No capítulo 9, há destaque para a interação entre o organismo e ambiente, sistema sensorial, visão, problemas da visão e lentes corretivas, audição e equilíbrio, olfato, gustação e tato. No capítulo 10, é estudada a função de controle exercida pelo sistema nervoso central e são fornecidos exemplos de integração entre diversos sistemas do corpo que possibilitam a locomoção. Na unidade 3 do 6o ano, “A matéria e suas transformações”, existe uma correlação com a unidade temática “Matéria e energia” da BNCC. No capítulo 11, são tratadas as substâncias e misturas, identificação de substâncias puras, tipos de misturas, separação de componentes de misturase transformações químicas. No capítulo 12, o enfoque é o tratamento de água e esgoto como técnicas de separação de misturas; e o capítulo 13 destaca os materiais sintéticos – plásticos, medicamentos e agrotóxicos – e resíduos sólidos, com ênfase no meio ambiente e no impacto sobre a saúde, a alimentação e a vida humana. No quadro a seguir são apresentados as unidades e os capítulos que compõem o 6o ano, bem como a unidade temática e o objeto do conhecimento da BNCC a que se referem. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 14 10/26/18 8:23 AM XVMANUAL DO PROFESSOR Unidade Unidade temática Capítulos Objetos do conhecimento UNIDADE 1 O planeta Terra Terra e Universo 1 – A estrutura do planeta e a litosfera • Forma, estrutura e movimentos da Terra 2 – Litosfera: o solo • Forma, estrutura e movimentos da Terra 3 – Hidrosfera: água no planeta Terra • Forma, estrutura e movimentos da Terra 4 – A atmosfera e a biosfera • Forma, estrutura e movimentos da Terra 5 – Terra: uma esfera em movimento no espaço • Forma, estrutura e movimentos da Terra UNIDADE 2 Vida: interação com o ambiente Vida e evolução 6 – A célula • Célula como unidade da vida 7 – Os níveis de organização dos seres vivos • Célula como unidade da vida 8 – O sistema nervoso • Interação entre os sistemas locomotor e nervoso 9 – Interação do organismo com o ambiente • Lentes corretivas 10 – Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso • Interação entre os sistemas locomotor e nervoso UNIDADE 3 A matéria e suas transformações Matéria e energia 11 – Substâncias e misturas • Misturas homogêneas e heterogêneas • Separação de materiais • Transformações químicas 12 – Tratamento de água e esgoto • Misturas homogêneas e heterogêneas • Separação de materiais • Transformações químicas 13 – Materiais sintéticos e os resíduos sólidos • Materiais sintéticos 7o ano A unidade 1 do 7o ano, “Terra: Os movimentos da crosta e a atmosfera”, corresponde à unidade temática “Terra e Universo” da BNCC. Nesse sentido, a unidade procura expor, em seu capítulo 1, a formação de vulcões, o estudo das placas tectônicas e seus movimen- tos, formação dos continentes da Terra, formação das cadeias de montanhas, estudo de fenômenos naturais como os terremotos e tsunamis; já no capítulo 2, são estudados a composição e alterações da atmosfera, composição do ar, ciclo de gases da atmosfera e o processo de combustão, a camada de ozônio, seu papel e as consequências de sua destruição, o efeito estufa e o aquecimento global, o processo de poluição do ar pelas atividades humanas, e formas de prevenção contra a poluição. Na unidade 2 do 7o ano, “Ecossistemas, impactos ambientais e condições de saúde”, há correspondência com a unidade temática “Vida e evolução” da BNCC. Nessa unidade, mais especificamente no capítulo 3, são tratados os tipos de ecossistema, classificação dos seres vivos e biodiversidade, o efeito do clima nos ecossistemas, processos de extinção em massa, estudo dos ecossistemas brasileiros. No capítulo 4, são investigados a vida aquática, ecossistemas aquáticos e ameaças a esses ambientes. No capítulo 5, constam as condições de saúde, indicadores sociais, alimentação saudável e dados demográficos de uma dada população. No capítulo 6, têm destaque as doenças transmissíveis, sistema de defesa do corpo, vacinas, doenças causadas por vírus, bactérias, protozoários e verminoses. A unidade 3 do 7o ano, “Máquinas, calor e novas tecnologias”, corresponde, em grande medida, à unidade temática “Matéria e ener- gia”. No capítulo 7, são trabalhadas as máquinas simples, alavancas, roldanas, força e trabalho e a história das máquinas simples. No capítulo 8, abordam-se transformações de energia, calor e temperatura, mudanças de estado físico da matéria, dilatação dos corpos, transmissão de calor, aplicações e funcionamento de objetos, como: garrafas térmicas, coletores de energia solar e geladeiras. No capítulo 9, são estudados combustíveis e máquinas térmicas, com ênfase no equilíbrio do planeta, tipos de combustíveis, máquinas a vapor, aspectos históricos da revolução industrial e de novas máquinas térmicas. No capítulo 10, o destaque é para as tecnologias relacionadas à saúde e à qualidade de vida das populações, discutindo avanços tecnológicos na produção de alimentos, na Medicina, 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 15 10/26/18 8:23 AM XVI MANUAL DO PROFESSOR na preservação do meio ambiente, na obtenção de informações e na comunicação entre as pessoas. Dessa forma, o capítulo 10 fecha o volume 7, retomando o trabalho com a unidade temática da BNCC “Vida e evolução”, com um caráter integrador entre as unidades. No quadro a seguir são apresentados as unidades e os capítulos que compõem o 7o ano, bem como a unidade temática e o objeto do conhecimento da BNCC a que se referem. Unidade Unidade temática Capítulos Objetos do conhecimento UNIDADE 1 Terra: Os movimentos da crosta e a atmosfera Terra e Universo 1 – As placas tectônicas • Fenômenos naturais (vulcões, terremotos e tsunamis) • Placas tectônicas e deriva continental 2 – A composição da atmosfera e suas alterações • Composição do ar • Efeito estufa • Camada de ozônio UNIDADE 2 Ecossistemas, impactos ambientais e condições de saúde Vida e evolução 3 – Ecossistemas terrestres • Diversidade de ecossistemas • Fenômenos naturais e impactos ambientais 4 – O ambiente aquático e a região costeira • Diversidade de ecossistemas • Fenômenos naturais e impactos ambientais 5 – Condições de saúde • Programas e indicadores de saúde pública 6 – Doenças transmissíveis • Programas e indicadores de saúde pública UNIDADE 3 Máquinas, calor e novas tecnologias Matéria e energia / Vida e evolução 7 – Máquinas simples • Máquinas simples 8 – O calor e suas aplicações • Formas de propagação de calor 9 – Combustíveis e máquinas térmicas • Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra • História dos combustíveis e das máquinas térmicas 10 – Tecnologias e novos materiais • História dos combustíveis e das máquinas térmicas (Matéria e energia) • Fenômenos naturais e impactos ambientais (Vida e evolução) • Programas e indicadores de saúde pública (Vida e evolução) 8o ano A unidade 1 do 8o ano, “Reprodução”, tem correspondência com a unidade temática “Vida e evolução” da BNCC. No capítulo 1, é dado destaque para tipos de reprodução, desenvolvimento do embrião e reprodução de animais e plantas. No capítulo 2, são investigadas a reprodução humana e as transformações do corpo durante a puberdade, estudo dos órgãos genitais masculino e feminino, ciclo reprodutivo, gravidez, cuidados parentais. Na sequência desse tema, o capítulo 3 aborda a sexualidade e métodos contraceptivos; enquanto o capítulo 4 trata das doenças (ou infecções) sexualmente transmissíveis, métodos de prevenção, sintomas e tratamentos. Na unidade 2 do 8o ano, “A Terra e o clima”, há correspondência com a unidade temática “Terra e Universo” da BNCC, sendo destacados no capítulo 5 a Terra e o clima: movimentos relativos entre Sol, Terra e Lua, estações do ano e eclipses. Em seguida, no capítulo 6 são abordados tempo e clima, previsão do tempo, movimento das massas de ar, umidade, ventos e correntes oceânicas. Na unidade 3 do 8o ano, “Eletricidade e fontes de energia”, há correspondência, em grande parte, com a unidade temática “Matéria e energia” da BNCC. No capítulo 7 são estudados eletricidade e fontes de energia, cargas elétricas, condutores e isolantes elétricos, correntes, circuitos elétricos, cuidados nas instalações elétricas. Já o capítulo 8 trata das relações de consumo da eletricidade, cálculo do consumo de energia, ações cidadãs para economizar energia, magnetismo e eletromagnetismo. O capítulo 9, último deste volume, trata das fontes de energia e impactos socioambientais (inclusive no clima), distribuição de energia, recursos energéticos renováveis e não renováveis, geração de energia elétrica, tipos de energia,impactos ambientais. Essa última unidade aproveita o desenvolvi- 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 16 10/26/18 8:23 AM XVIIMANUAL DO PROFESSOR mento dos conceitos de matéria e energia para concluir o trabalho com a unidade temática “Terra e Universo” da BNCC, integrando os conhecimentos de matéria, energia e clima. No quadro a seguir são apresentados as unidades e os capítulos que compõem o 8o ano, bem como a unidade temática e o objeto do conhecimento da BNCC a que se referem. Unidade Unidade temática Capítulos Objetos do conhecimento UNIDADE 1 Reprodução Vida e evolução 1 – Tipos de reprodução • Mecanismos reprodutivos 2 – Reprodução humana e transformações na puberdade • Sexualidade 3 – Sexualidade e métodos contraceptivos • Sexualidade 4 – Doenças sexualmente transmissíveis • Sexualidade UNIDADE 2 A Terra e o clima Terra e Universo 5 – Movimentos da Terra e da Lua • Sistema Sol, Terra e Lua 6 – O tempo e o clima • Clima UNIDADE 3 Eletricidade e fontes de energia Matéria e energia / Terra e Universo 7 – Eletricidade • Transformação de energia • Cálculo de consumo de energia elétrica • Circuitos elétricos • Uso consciente de energia elétrica 8 – Eletricidade e consumo • Uso consciente de energia elétrica 9 – Fontes de energia e impactos socioambientais • Fontes e tipos de energia (Matéria e energia) • Uso consciente de energia elétrica (Matéria e energia) • Transformação de energia (Matéria e energia) • Clima (Terra e Universo) 9o ano A unidade 1 do 9o ano, “Genética, evolução e biodiversidade”, tem correspondência com a unidade temática “Vida e evolução” da BNCC. Nos capítulos 1 e 2, são estudados a transmissão das características hereditárias, trabalhos de Mendel, genes e características fenotípicas. Em seguida, o capítulo 3 trata das teorias evolucionistas e os trabalhos de Charles Darwin. No capítulo 4 são estudados aspectos mais recentes sobre a teoria da evolução, discutindo a variabilidade genética, seleção natural, geração de espécies, evolu- ção humana e origem da vida sob a óptica dos conhecimentos atuais. No capítulo 5, o enfoque é biodiversidade e sustentabilidade, unidades de conservação e importância da biodiversidade. A unidade 2 do 9o ano, “Transformações da matéria e radiações”, tem correspondência com a unidade temática “Matéria e energia” da BNCC. No capítulo 6, são estudados átomos, elementos químicos, tabela periódica, metais e não metais. No capítulo 7, há enfoque nas ligações químicas e mudança de estado da matéria, tipos de ligações químicas, substâncias simples e compostas e estados físi- cos da matéria. No capítulo 8, são analisados transformações químicas, modos de representação, leis das reações químicas, tipos de reações, ácidos, bases, sais e óxidos. O capítulo 9 trata das radiações e suas aplicações, características das ondas, ondas sonoras, radiações eletromagnéticas, laser, transmissão e recepção de imagens e sons. Já o capítulo 10 trata de luz e cores, reflexão, refração e separação das cores. A unidade 3 do 9o ano, “Galáxias, estrelas e o Sistema Solar”, tem correspondência com a unidade temática “Terra e Universo” da BNCC. Da mesma forma, em seu capítulo 11 a unidade trata das galáxias e estrelas, constelações, origem do Universo, exploração do espaço. No capítulo 12, há o estudo do Sistema Solar, movimentos dos planetas, estrutura do Sistema Solar, composição dos planetas, corpos menores do Sistema Solar e a investigação sobre a possibilidade da vida fora do planeta Terra. No quadro a seguir são apresentados as unidades e os capítulos que compõem o 9o ano, bem como a unidade temática e o objeto do conhecimento da BNCC a que se referem. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 17 10/26/18 8:23 AM XVIII MANUAL DO PROFESSOR Unidade Unidade temática Capítulos Objetos do conhecimento UNIDADE 1 Genética, evolução e biodiversidade Vida e evolução 1 – Transmissão das características hereditárias • Hereditariedade 2 – A genética depois de Mendel • Hereditariedade 3 – As primeiras ideias evolucionistas • Ideias evolucionistas 4 – Evolução: da origem da vida às espécies atuais • Ideias evolucionistas • Preservação da biodiversidade 5 – Biodiversidade e sustentabilidade • Preservação da biodiversidade UNIDADE 2 Transformações da matéria e radiações Matéria e energia 6 – Átomos e elementos químicos • Estrutura da matéria 7 – Ligações químicas e mudanças de estado • Estrutura da matéria 8 – Transformações químicas • Aspectos quantitativos das transformações químicas 9 – Radiações e suas aplicações • Radiações e suas aplicações na saúde 10 – Luz e cores • Radiações e suas aplicações na saúde UNIDADE 3 Galáxias, estrelas e o Sistema Solar Terra e Universo 11 – Galáxias e estrelas • Composição, estrutura e localização do Sistema Solar no Universo • Astronomia e cultura • Evolução estelar • Ordem de grandeza astronômica 12 – O Sistema Solar • Composição, estrutura e localização do Sistema Solar no Universo • Astronomia e cultura • Evolução estelar • Ordem de grandeza astronômica As habilidades e as competências da BNCC na coleção É importante destacar que, embora haja pequenas variações entre a ordem de aparição de temas da BNCC e a estrutura da coleção, não há qualquer perda de conteúdos vislumbrados nas habilidades da base. Ao contrário, a coleção procura trabalhar com a explicação de conceitos prévios necessários, interligando os temas com maior fluidez e, sempre que possível, integrando as diferentes unidades temáticas. No 6o ano, por exemplo, vamos além do estudo das camadas da Terra, discutindo recursos naturais renováveis e não reno- váveis e outros conceitos, como as propriedades do ar, que serão fundamentais para que o estudante compreenda as habilidades que serão trabalhadas nos próximos anos do Ensino Fundamental. A seguir, comentamos as situações, devidamente justificadas, em que trabalhamos algumas habilidades em unidades distintas das unidades temáticas da BNCC. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 18 10/26/18 8:23 AM XIXMANUAL DO PROFESSOR No 7o ano, a habilidade EF07CI11 está presente na unidade “Máquinas, calor e novas tecnologias”. Isso foi feito porque entendeu- -se necessário trabalhar as tecnologias de forma integrada com o estudo das máquinas, mas sem deixar de levar em conta o uso de tecnologias no estudo do meio ambiente. No 8o ano, a habilidade EF08CI16 é trabalhada na unidade “Eletricidade e fontes de energia”. Como a habilidade trata de equilíbrio ambiental e efeitos nas condições climáticas, mediante ações humanas, optamos por abordar a habilidade em conjunto com ações cidadãs que economizem a energia e o consumo de mercadorias. Nosso objetivo, mais uma vez, é incorporar as diferentes unidades temáticas, além de investigar os temas de modo amplo, com interdisciplinaridade, para despertar o espírito crítico e investigativo nos estudantes. Todos os capítulos trabalham as habilidades propostas pela BNCC, além de outros conteúdos que servirão de base para os trabalhos realizados posteriormente e para aprofundar certos conteúdos. Nos quadros a seguir estão descritos os capítulos que compõem cada unidade e as habilidades da BNCC trabalhadas em cada um deles. 6º- ano Unidade Capítulos Habilidades trabalhadas UNIDADE 1 O planeta Terra 1 – A estrutura do planeta e a litosfera (EF06CI11) Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características. (EF06CI12) Identificar diferentes tipos de rocha, relacionando a formação de fósseis a rochas sedimentares em diferentes períodos geológicos. 2 – Litosfera: o solo (EF06CI11) Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características. 3 – Hidrosfera: água no planeta Terra (EF06CI11) Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características.4 – A atmosfera e a biosfera (EF06CI11) Identificar as diferentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas principais características. 5 – Terra: uma esfera em movimento no espaço (EF06CI13) Selecionar argumentos e evidências que demonstrem a esfericidade da Terra. (EF06CI14) Inferir que as mudanças na sombra de uma vara (gnômon) ao longo do dia em diferentes períodos do ano são uma evidência dos movimentos relativos entre a Terra e o Sol, que podem ser explicados por meio dos movimentos de rotação e translação da Terra e da inclinação de seu eixo de rotação em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol. UNIDADE 2 Vida: interação com o ambiente 6 – A célula (EF06CI05) Explicar a organização básica das células e seu papel como unidade estrutural e funcional dos seres vivos. 7 – Os níveis de organização dos seres vivos (EF06CI06) Concluir, com base na análise de ilustrações e/ou modelos (físicos ou digitais), que os organismos são um complexo arranjo de sistemas com diferentes níveis de organização. 8 – O sistema nervoso (EF06CI07) Justificar o papel do sistema nervoso na coordenação das ações motoras e sensoriais do corpo, com base na análise de suas estruturas básicas e respectivas funções. (EF06CI10) Explicar como o funcionamento do sistema nervoso pode ser afetado por substâncias psicoativas. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 19 10/26/18 8:23 AM XX MANUAL DO PROFESSOR 6º- ano Unidade Capítulos Habilidades trabalhadas UNIDADE 2 Vida: interação com o ambiente 9 – Interação do organismo com o ambiente (EF06CI07) Justificar o papel do sistema nervoso na coordenação das ações motoras e sensoriais do corpo, com base na análise de suas estruturas básicas e respectivas funções. (EF06CI08) Explicar a importância da visão (captação e interpretação das imagens) na interação do organismo com o meio e, com base no funcionamento do olho humano, selecionar lentes adequadas para a correção de diferentes defeitos da visão. 10 – Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso (EF06CI07) Justificar o papel do sistema nervoso na coordenação das ações motoras e sensoriais do corpo, com base na análise de suas estruturas básicas e respectivas funções. (EF06CI09) Deduzir que a estrutura, a sustentação e a movimentação dos animais resultam da interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso. UNIDADE 3 A matéria e suas transformações 11 – Substâncias e misturas (EF06CI01) Classificar como homogênea ou heterogênea a mistura de dois ou mais materiais (água e sal, água e óleo, água e areia etc.). (EF06CI02) Identificar evidências de transformações químicas a partir do resultado de misturas de materiais que originam produtos diferentes dos que foram misturados (mistura de ingredientes para fazer um bolo, mistura de vinagre com bicarbonato de sódio etc.). (EF06CI03) Selecionar métodos mais adequados para a separação de diferentes sistemas heterogêneos a partir da identificação de processos de separação de ma- teriais (como a produção de sal de cozinha, a destilação de petróleo, entre outros). 12 – Tratamento de água e esgoto (EF06CI03) Selecionar métodos mais adequados para a separação de diferentes sistemas heterogêneos a partir da identificação de processos de separação de ma- teriais (como a produção de sal de cozinha, a destilação de petróleo, entre outros). 13 – Materiais sintéticos e os resíduos sólidos (EF06CI04) Associar a produção de medicamentos e outros materiais sintéticos ao desenvolvimento científico e tecnológico, reconhecendo benefícios e avaliando impactos socioambientais. 7º- ano Unidade Capítulos Habilidades trabalhadas UNIDADE 1 Terra: Os movimentos da crosta e a atmosfera 1 – As placas tectônicas (EF07CI15) Interpretar fenômenos naturais (como vulcões, terremotos e tsunamis) e justificar a rara ocorrência desses fenômenos no Brasil, com base no modelo das placas tectônicas. (EF07CI16) Justificar o formato das costas brasileira e africana com base na teoria da deriva dos continentes. 2 – A composição da atmosfera e suas alterações (EF07CI12) Demonstrar que o ar é uma mistura de gases, identificando sua composição, e discutir fenômenos naturais ou antrópicos que podem alterar essa composição. (EF07CI13) Descrever o mecanismo natural do efeito estufa, seu papel fundamental para o desenvolvimento da vida na Terra, discutir as ações humanas responsáveis pelo seu aumento artificial (queima dos combustíveis fósseis, desmatamento, queimadas etc.) e selecionar e implementar propostas para a reversão ou controle desse quadro. (EF07CI14) Justificar a importância da camada de ozônio para a vida na Terra, identi- ficando os fatores que aumentam ou diminuem sua presença na atmosfera, e discutir propostas individuais e coletivas para sua preservação. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 20 10/26/18 8:23 AM XXIMANUAL DO PROFESSOR 7º- ano Unidade Capítulos Habilidades trabalhadas UNIDADE 2 Ecossistemas, impactos ambientais e condições de saúde 3 – Ecossistemas terrestres (EF07CI07) Caracterizar os principais ecossistemas brasileiros quanto à paisagem, à quantidade de água, ao tipo de solo, à disponibilidade de luz solar, à temperatura etc., correlacionando essas características à flora e fauna específicas. (EF07CI08) Avaliar como os impactos provocados por catástrofes naturais ou mu- danças nos componentes físicos, biológicos ou sociais de um ecossistema afetam suas populações, podendo ameaçar ou provocar a extinção de espécies, alteração de hábitos, migração etc. 4 – O ambiente aquático e a região costeira (EF07CI07) Caracterizar os principais ecossistemas brasileiros quanto à paisagem, à quantidade de água, ao tipo de solo, à disponibilidade de luz solar, à temperatura etc., correlacionando essas características à flora e fauna específicas. (EF07CI08) Avaliar como os impactos provocados por catástrofes naturais ou mu- danças nos componentes físicos, biológicos ou sociais de um ecossistema afetam suas populações, podendo ameaçar ou provocar a extinção de espécies, alteração de hábitos, migração etc. 5 – Condições de saúde (EF07CI09) Interpretar as condições de saúde da comunidade, cidade ou estado, com base na análise e comparação de indicadores de saúde (como taxa de mortalidade infantil, cobertura de saneamento básico e incidência de doenças de veiculação hídrica, atmosférica entre outras) e dos resultados de políticas públicas destinadas à saúde. 6 – Doenças transmissíveis (EF07CI09) Interpretar as condições de saúde da comunidade, cidade ou estado, com base na análise e comparação de indicadores de saúde (como taxa de mortalidade infantil, cobertura de saneamento básico e incidência de doenças de veiculação hídrica, atmosférica entre outras) e dos resultados de políticas públicas destinadas à saúde. (EF07CI10) Argumentar sobre a importância da vacinação para a saúde pública, com base em informações sobre a maneira como a vacina atua no organismo e o papel histórico da vacinação para a manutenção da saúde individual e coletiva e para a erradicação de doenças. UNIDADE 3 Máquinas, calor e novas tecnologias 7 – Máquinas simples (EF07CI01) Discutir a aplicação, ao longo da história, das máquinas simples e propor soluções e invenções para a realização de tarefas mecânicas cotidianas. 8 – O calor e suas aplicações (EF07CI02) Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas. (EF07CI03) Utilizar o conhecimento das formas de propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais (condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento. 9 – Combustíveis e máquinas térmicas (EF07CI04) Avaliar o papel do equilíbrio termodinâmico para a manutenção da vida na Terra, para o funcionamentode máquinas térmicas e em outras situações cotidianas. (EF07CI05) Discutir o uso de diferentes tipos de combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo, para avaliar avanços, questões econômicas e problemas socioam- bientais causados pela produção e uso desses materiais e máquinas. 10 – Tecnologias e novos materiais (EF07CI06) Discutir e avaliar mudanças econômicas, culturais e sociais, tanto na vida cotidiana quanto no mundo do trabalho, decorrentes do desenvolvimento de novos materiais e tecnologias (como automação e informatização). (EF07CI11) Analisar historicamente o uso da tecnologia, incluindo a digital, nas diferentes dimensões da vida humana, considerando indicadores ambientais e de qualidade de vida. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 21 10/26/18 8:23 AM XXII MANUAL DO PROFESSOR 8º- ano Unidade Capítulos Habilidades trabalhadas UNIDADE 1 Reprodução 1 – Tipos de reprodução (EF08CI07) Comparar diferentes processos reprodutivos em plantas e animais em relação aos mecanismos adaptativos e evolutivos. 2 – Reprodução humana e transformações na puberdade (EF08CI08) Analisar e explicar as transformações que ocorrem na puberdade con- siderando a atuação dos hormônios sexuais e do sistema nervoso. 3 – Sexualidade e métodos contraceptivos (EF08CI09) Comparar o modo de ação e a eficácia dos diversos métodos contracep- tivos e justificar a necessidade de compartilhar a responsabilidade na escolha e na utilização do método mais adequado à prevenção da gravidez precoce e indesejada e de Doenças Sexualmente Transmissíveis (DST). (EF08CI11) Selecionar argumentos que evidenciem as múltiplas dimensões da sexualidade humana (biológica, sociocultural, afetiva e ética). 4 – Doenças sexualmente transmissíveis (EF08CI10) Identificar os principais sintomas, modos de transmissão e tratamento de algumas DST (com ênfase na AIDS), e discutir estratégias e métodos de prevenção. UNIDADE 2 A Terra e o clima 5 – Movimentos da Terra e da Lua (EF08CI12) Justificar, por meio da construção de modelos e da observação da Lua no céu, a ocorrência das fases da Lua e dos eclipses, com base nas posições relativas entre Sol, Terra e Lua. (EF08CI13) Representar os movimentos de rotação e translação da Terra e analisar o papel da inclinação do eixo de rotação da Terra em relação à sua órbita na ocorrência das estações do ano, com a utilização de modelos tridimensionais. 6 – O tempo e o clima (EF08CI14) Relacionar climas regionais aos padrões de circulação atmosférica e oceânica e ao aquecimento desigual causado pela forma e pelos movimentos da Terra. (EF08CI15) Identificar as principais variáveis envolvidas na previsão do tempo e simular situações nas quais elas possam ser medidas. UNIDADE 3 Eletricidade e fontes de energia 7 – Eletricidade (EF08CI02) Construir circuitos elétricos com pilha/bateria, fios e lâmpada ou outros dispositivos e compará-los a circuitos elétricos residenciais. 8 – Eletricidade e consumo (EF08CI03) Classificar equipamentos elétricos residenciais (chuveiro, ferro, lâm- padas, TV, rádio, geladeira etc.) de acordo com o tipo de transformação de energia (da energia elétrica para a térmica, luminosa, sonora e mecânica, por exemplo). (EF08CI04) Calcular o consumo de eletrodomésticos a partir dos dados de potência (descritos no próprio equipamento) e tempo médio de uso para avaliar o impacto de cada equipamento no consumo doméstico mensal. (EF08CI05) Propor ações coletivas para otimizar o uso de energia elétrica em sua escola e/ou comunidade, com base na seleção de equipamentos segundo critérios de sustentabilidade (consumo de energia e eficiência energética) e hábitos de consumo responsável. 9 – Fontes de energia e impactos socioam- bientais (EF08CI01) Identificar e classificar diferentes fontes (renováveis e não renováveis) e tipos de energia utilizados em residências, comunidades ou cidades. (EF08CI06) Discutir e avaliar usinas de geração de energia elétrica (termelétricas, hidrelétricas, eólicas etc.), suas semelhanças e diferenças, seus impactos so- cioambientais, e como essa energia chega e é usada em sua cidade, comunidade, casa ou escola. (EF08C0I16) Discutir iniciativas que contribuam para restabelecer o equilíbrio ambiental a partir da identificação de alterações climáticas regionais e globais provocadas pela intervenção humana. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 22 10/26/18 8:23 AM XXIIIMANUAL DO PROFESSOR 9º- ano Unidade Capítulos Habilidades trabalhadas UNIDADE 1 Genética, evolução e biodiversidade 1 – Transmissão das características hereditárias (EF09CI08) Associar os gametas à transmissão das características hereditárias, estabelecendo relações entre ancestrais e descendentes. (EF09CI09) Discutir as ideias de Mendel sobre hereditariedade (fatores hereditários, segregação, gametas, fecundação), considerando-as para resolver problemas en- volvendo a transmissão de características hereditárias em diferentes organismos. 2 – A genética depois de Mendel (EF09CI08) Associar os gametas à transmissão das características hereditárias, estabelecendo relações entre ancestrais e descendentes. (EF09CI09) Discutir as ideias de Mendel sobre hereditariedade (fatores hereditários, segregação, gametas, fecundação), considerando-as para resolver problemas en- volvendo a transmissão de características hereditárias em diferentes organismos. 3 – As primeiras ideias evolucionistas (EF09CI10) Comparar as ideias evolucionistas de Lamarck e Darwin apresentadas em textos científicos e históricos, identificando semelhanças e diferenças entre essas ideias e sua importância para explicar a diversidade biológica. (EF09CI11) Discutir a evolução e a diversidade das espécies com base na atuação da seleção natural sobre as variantes de uma mesma espécie, resultantes de processo reprodutivo. 4 – Evolução: da origem da vida às espécies atuais (EF09CI11) Discutir a evolução e a diversidade das espécies com base na atuação da seleção natural sobre as variantes de uma mesma espécie, resultantes de processo reprodutivo. 5 – Biodiversidade e sustentabilidade (EF09CI12) Justificar a importância das unidades de conservação para a preserva- ção da biodiversidade e do patrimônio nacional, considerando os diferentes tipos de unidades (parques, reservas e florestas nacionais), as populações humanas e atividades a eles relacionados. (EF09CI13) Propor iniciativas individuais e coletivas para a solução de problemas ambientais da cidade ou da comunidade, com base na análise de ações de consumo consciente e de sustentabilidade bem-sucedidas. UNIDADE 2 Transformações da matéria e radiações 6 – Átomos e elementos químicos (EF09CI03) Identificar modelos que descrevem a estrutura da matéria (constituição do átomo e composição de moléculas simples) e reconhecer sua evolução histórica. 7 – Ligações químicas e mudanças de estado (EF09CI01) Investigar as mudanças de estado físico da matéria e explicar essas transformações com base no modelo de constituição submicroscópica. (EF09CI03) Identificar modelos que descrevem a estrutura da matéria (constituição do átomo e composição de moléculas simples) e reconhecer sua evolução histórica. 8 – Transformações químicas (EF09CI02) Comparar quantidades de reagentes e produtos envolvidos em transfor- mações químicas, estabelecendo a proporção entre as suas massas. 9 – Radiações e suas aplicações (EF09CI05) Investigar os principais mecanismos envolvidos na transmissão e re- cepção de imagem e som que revolucionaram os sistemas de comunicação humana. (EF09CI06) Classificar as radiações eletromagnéticas por suas frequências, fontes e aplicações, discutindo e avaliando as implicações de seu uso em controle remoto, telefone celular, raio X, forno de micro-ondas, fotocélulas etc. (EF09CI07) Discutir o papel do avanço tecnológico na aplicação das radiações na medicina diagnóstica (raio X, ultrassom, ressonância nuclear magnética) e no trata- mento de doenças (radioterapia, cirurgiaótica a laser, infravermelho, ultravioleta etc.). 10 – Luz e cores (EF09CI04) Planejar e executar experimentos que evidenciem que todas as cores de luz podem ser formadas pela composição das três cores primárias da luz e que a cor de um objeto está relacionada também à cor da luz que o ilumina. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 23 10/26/18 8:23 AM XXIV MANUAL DO PROFESSOR 9º- ano Unidade Capítulos Habilidades trabalhadas UNIDADE 3 Galáxias, estrelas e o Sistema Solar 11 – Galáxias e estrelas (EF09CI14) Descrever a composição e a estrutura do Sistema Solar (Sol, planetas rochosos, planetas gigantes gasosos e corpos menores), assim como a localização do Sistema Solar na nossa Galáxia (a Via Láctea) e dela no Universo (apenas uma galáxia dentre bilhões). (EF09CI15) Relacionar diferentes leituras do céu e explicações sobre a origem da Terra, do Sol ou do Sistema Solar às necessidades de distintas culturas (agricultura, caça, mito, orientação espacial e temporal etc.). (EF09CI17) Analisar o ciclo evolutivo do Sol (nascimento, vida e morte) baseado no conhecimento das etapas de evolução de estrelas de diferentes dimensões e os efeitos desse processo no nosso planeta. 12 – O Sistema Solar (EF09CI14) Descrever a composição e a estrutura do Sistema Solar (Sol, planetas rochosos, planetas gigantes gasosos e corpos menores), assim como a localização do Sistema Solar na nossa Galáxia (a Via Láctea) e dela no Universo (apenas uma galáxia dentre bilhões). (EF09CI16) Selecionar argumentos sobre a viabilidade da sobrevivência humana fora da Terra, com base nas condições necessárias à vida, nas características dos planetas e nas distâncias e nos tempos envolvidos em viagens interplanetárias e interestelares. Ao longo das unidades, também são trabalhadas as Competências Gerais da Educação Básica18 e as Competências Específicas de Ciências da Natureza para o Ensino Fundamental19 elencadas na BNCC. As principais competências trabalhadas estão descritas nas Orientações específicas no início de cada unidade no Manual do Professor. COMPETÊNCIAS GERAIS DA EDUCAÇÃO BÁSICA 1. Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico, social, cultural e digital para entender e explicar a realidade, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. 2. Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas. 3. Valorizar e fruir as diversas manifestações artísticas e culturais, das locais às mundiais, e também participar de práticas diversificadas da produção artístico-cultural. 4. Utilizar diferentes linguagens – verbal (oral ou visual-motora, como Libras, e escrita), corporal, visual, sonora e digital –, bem como conhecimentos das linguagens artística, matemática e científica, para se expressar e partilhar informações, experiências, ideias e sentimentos em diferentes contextos e produzir sentidos que levem ao entendimento mútuo. 5. Compreender, utilizar e criar tecnologias digitais de informação e comunicação de forma crítica, significativa, reflexiva e ética nas diversas práticas sociais (incluindo as escolares) para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos, resolver problemas e exercer protago- nismo e autoria na vida pessoal e coletiva. 6. Valorizar a diversidade de saberes e vivências culturais e apropriar-se de conhecimentos e experiências que lhe possibilitem entender as relações pró- prias do mundo do trabalho e fazer escolhas alinhadas ao exercício da cidadania e ao seu projeto de vida, com liberdade, autonomia, consciência crítica e responsabilidade. 18 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 9- 10. 19 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 322. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 24 10/26/18 8:23 AM XXVMANUAL DO PROFESSOR COMPETÊNCIAS GERAIS DA EDUCAÇÃO BÁSICA 7. Argumentar com base em fatos, dados e informações confiáveis, para formular, negociar e defender ideias, pontos de vista e decisões comuns que respeitem e promovam os direitos humanos, a consciência socioambiental e o consumo responsável em âmbito local, regional e global, com posiciona- mento ético em relação ao cuidado de si mesmo, dos outros e do planeta. 8. Conhecer-se, apreciar-se e cuidar de sua saúde física e emocional, compreendendo-se na diversidade humana e reconhecendo suas emoções e as dos outros, com autocrítica e capacidade para lidar com elas. 9. Exercitar a empatia, o diálogo, a resolução de conflitos e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito ao outro e aos direitos humanos, com acolhimento e valorização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, seus saberes, identidades, culturas e potencialidades, sem preconceitos de qualquer natureza. 10. Agir pessoal e coletivamente com autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, tomando decisões com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários. COMPETÊNCIAS ESPECÍFICAS DE CIÊNCIAS DA NATUREZA PARA O ENSINO FUNDAMENTAL 1. Compreender as Ciências da Natureza como empreendimento humano, e o conhecimento científico como provisório, cultural e histórico. 2. Compreender conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza, bem como dominar processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a sentir segurança no debate de questões científicas, tecnológicas, socioambientais e do mundo do trabalho, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. 3. Analisar, compreender e explicar características, fenômenos e processos relativos ao mundo natural, social e tecnológico (incluindo o digital), como também as relações que se estabelecem entre eles, exercitando a curiosidade para fazer perguntas, buscar respostas e criar soluções (inclusive tec- nológicas) com base nos conhecimentos das Ciências da Natureza. 4. Avaliar aplicações e implicações políticas, socioambientais e culturais da ciência e de suas tecnologias para propor alternativas aos desafios do mundo contemporâneo, incluindo aqueles relativos ao mundo do trabalho. 5. Construir argumentos com base em dados, evidências e informações confiáveis e negociar e defender ideias e pontos de vista que promovam a cons- ciência socioambiental e o respeito a si próprio e ao outro, acolhendo e valorizando a diversidade de indivíduos e de grupos sociais, sem preconceitos de qualquer natureza. 6. Utilizar diferentes linguagens e tecnologias digitais de informação e comunicação para se comunicar, acessar e disseminar informações, produzir conhecimentos e resolver problemas das Ciências da Natureza de forma crítica, significativa, reflexiva e ética. 7. Conhecer, apreciar e cuidar de si, do seu corpo e bem-estar, compreendendo-se na diversidade humana, fazendo-se respeitar e respeitando o outro, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza e às suas tecnologias. 8. Agir pessoal e coletivamente com respeito, autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, recorrendo aos conhecimentos das Ciências da Natureza para tomar decisões frente a questões científico-tecnológicas e socioambientais e a respeito da saúde individual e coletiva, com base em princípios éticos, democráticos, sustentáveis e solidários. Seções do Livro do Estudante No início do capítulo, no boxe A questão é..., há perguntas que avaliam o conhecimento prévio do estudante sobre as ideias fundamentais que serão trabalhadas, alémde despertar o interesse dele pelo conteúdo da unidade e do capítulo. Pode-se pedir ao estudante que tente responder às questões no início do estudo — mas sem cobrar, nesse momento, as respostas corretas. No fim do capítulo, a questão poderá ser retomada para avaliar a aprendizagem. Na lateral das páginas há textos complementares cuja função é apresentar a definição do conceito, a etimologia de um nome ou alguma informação extra sobre o tema discutido no texto principal. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 25 10/26/18 8:23 AM XXVI MANUAL DO PROFESSOR Ao longo do capítulo há seções com textos que comple- mentam um tema abordado ou levantam alguma questão que desperta a curiosidade do estudante. Os textos podem tratar de conceitos, atitudes ou procedimentos relacionados com temas da atualidade, do cotidiano do estudante. Vários desses textos aparecem em seções, como Ciência e ambiente, Ciência e tecnologia, Ciência no dia a dia, Ciência e sociedade, Ciência e saúde, Ciência e História, Para saber mais ou em pequenas notas nas margens da página. No fim do capítulo há uma seção de atividades. O primeiro bloco — Aplique seus conhecimentos — permite familiarizar o estudante com as ideias e os termos básicos do capítulo. Essas atividades podem ser feitas depois de apresentar e discutir o tema com os estudantes. Pode-se optar por utilizar essas ques- tões durante a aula como motivação do interesse do estudante ou, como suplemento das questões de A questão é..., usar para avaliar o conhecimento prévio dele sobre determinado assunto. Várias questões dessa seção requerem do estudante a apli- cação do conhecimento obtido em novas situações, nas quais ele deve resolver problemas, interpretar tabelas, deduzir conse- quências do que aprendeu, estabelecer novas relações ou fazer generalizações a partir dos conceitos. Para isso, muitas vezes, o estudante terá de fazer uma leitura atenta do texto. Outras vezes, terá de relacionar os conceitos aprendidos no capítulo com o conhecimento elaborado em outros capítulos ou mesmo em anos anteriores. O professor deverá escolher o momento adequado para realizar essa atividade. Ele pode optar por utilizar essas questões durante a aula como motivação do interesse do estudante ou para avaliar o conhecimento prévio dele sobre determinado assunto, ou, ainda, após a discussão dos temas do capítulo. Algumas questões podem ser usadas também para criar situações-problema, antes ou durante o debate em sala. Nessa atividade, é importante estimular o estudante a formular hipóte- ses, mesmo que ele não chegue sozinho a uma elaboração final. Ele não precisa acertar de imediato a resposta. O importante é que se sinta estimulado a pesquisar, discutir com os colegas e usar a criatividade e o pensamento lógico. O professor pode decidir também que as questões de maior grau de dificuldade sejam objeto de pesquisa fora da sala de aula, mediante consulta a outras fontes de informação. A atividade Investigue, que se encontra em vários capítu- los, pode exigir que o estudante realize pesquisas simples (com o auxílio de livros, revistas, aplicativos, tablets, smart- phones, internet) sobre assuntos correlatos ao tema do ca- pítulo, interprete gráficos ou tabelas, busque relações entre determinada descoberta científica e o período da história em que ela ocorreu, etc. Em algumas dessas atividades, su- gere-se que o estudante peça ajuda a professores de outros componentes curriculares. O Trabalho em equipe da seção Atividades pede uma pesquisa em grupo para facilitar a aprendizagem, promovendo a interação 20 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Ciências Naturais. Bra- sília, DF, 1998. p. 28. entre indivíduos com conhecimentos e habilidades diferentes, além de estimular a socialização, a participação, o respeito e a cooperação entre os estudantes. Quando a pesquisa for realizada em sala de aula, o professor poderá circular entre os grupos para orientá-los e esclarecer dúvidas. Algumas atividades do Trabalho em equipe têm caráter inter- disciplinar. Além disso, propiciam a interação das diversas áreas do conhecimento e da cultura; promovem o desenvolvimento global do estudante, no sentido cognitivo, ético e estético; permi- tem relacionar os conceitos aprendidos com os temas atuais do cotidiano; incentivam as relações interpessoais, a socialização, o trabalho em equipe e a capacidade de cooperar, de se comunicar e de pesquisar. Nas atividades interdisciplinares, os professores dos com- ponentes curriculares relacionados podem auxiliar o estudante durante a elaboração do projeto e na avaliação. Algumas vezes, nas atividades Investigue e Trabalho em equipe, os estudantes deverão organizar uma apresentação dos trabalhos para a classe e uma exposição para a comunidade es- colar (estudantes, professores e funcionários da escola e pais ou responsáveis). Além disso, em alguns casos o estudante deve pesquisar se na região em que mora existe alguma universidade, museu, centro de ciências ou instituição que trate do tema traba- lhado e se é possível visitar esse local. Caso isso não possa ser feito, o professor deve recomendar que pesquise na internet sites de universidades, museus e outras instituições que mantenham uma exposição virtual sobre o tema. Na maioria dos capítulos são incluídas atividades De olho no texto ou as variações De olho na notícia, De olho nos quadrinhos, De olho na música, De olho na imagem, nas quais é apresentado um texto extraído de jornal, livro, revista, ou letra de canção, ou imagem que se relacione com o tema do capítulo e questões de interpretação, comparação, aplicação de conhecimentos apren- didos no capítulo, entre outras sugestões. Finalmente, nas atividades do Aprendendo com a prática são propostas práticas em laboratório ou situações que simulam observações ou experimentos científicos. Nessa atividade, como em todo o processo de ensino-aprendizagem, o professor deve buscar o envolvimento do estudante. Para isso, poderá usar, entre outras estratégias, as perguntas incluídas no fim de cada experimento sugerido. Nessas questões pede-se ao estudante que interprete o que aconteceu, encontre explicações ou aplique as conclusões a novas situações. Se julgar mais eficaz, o pro- fessor pode, por exemplo, solicitar ao estudante que faça uma previsão sobre o experimento que será realizado. A previsão do estudante deverá ser discutida. Pode-se ainda pedir ao estudan- te 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 questão20. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 26 10/26/18 8:23 AM XXVIIMANUAL DO PROFESSOR Além disso, conforme orienta a BNCC21 em relação ao proces- so investigativo, ele: [...] deve ser entendido como elemento central na formação dos estudantes, em um sentido mais amplo, e cujo desenvol- vimento deve ser atrelado a situações didáticas planejadas ao longo de toda a educação básica, de modo a possibilitar aos estudantes revisitar de forma reflexiva seus conhecimentos e sua compreensão acerca do mundo em que vivem. […] É importante lembrar que a atividade em grupo na montagem do experimento e na análise dos resultados propicia a partici- pação ativa dos estudantes e a troca fecunda de informações. As atividades do Aprendendo com a prática em laboratório devem obedecer a normas de segurança. Devem ser evitados experimen- tos com fogo, mas, caso sejam realizados, as instruções devem ser claras e alguns procedimentos não devem ser realizados pelos estudantes ou, se realizados, devem ser supervisionados e execu- tados com o auxílio do professor para garantir a integridade física deles. Cabe ao professor acompanhar com atenção o trabalhodos estudantes e vistoriar previamente os equipamentos de segurança da escola. Os experimentos com produtos químicos também devem ser feitos 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 experi- mentos 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 previamen- te fixado. Convém lembrar também que: • todos os frascos de reagentes devem ter etiqueta de iden- tificação; • deve-se lavar a aparelhagem antes e depois do uso e guar- dá-la em local adequado; • o manuseio e a estocagem de objetos de vidro e termômetros devem receber cuidado especial; • deve-se recomendar aos estudantes 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 No processo educacional, a avaliação deve ser compreendi- da como mais um recurso para auxiliar o professor no processo ensino-aprendizagem; por esse motivo ela deve ser planejada de forma a respeitar o desenvolvimento cognitivo dos estudantes, estar de acordo com a prática pedagógica adotada pelo professor em suas aulas e atender a proposta curricular da escola. Conforme consta no art. 32 da Resolução CNE/CEB n. 722, a avaliação deve: 21 BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. p. 32. 22 BRASIL. Ministério da Educação – Resolução CNE/CEB n. 7, 2010. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/dmdocuments/rceb007_10.pdf>. Acesso em: 15 set. 2018. I – assumir um caráter processual, formativo e participativo, ser contínua, cumulativa e diagnóstica, com vistas a: a) identificar potencialidades e dificuldades de aprendizagem e detectar problemas de ensino; b) subsidiar decisões sobre a utilização de estratégias e abor- dagens de acordo com as necessidades dos alunos, criar condições de intervir de modo imediato e a mais longo prazo para sanar dificuldades e redirecionar o trabalho docente; c) manter a família informada sobre o desempenho dos alunos; d) reconhecer o direito do aluno e da família de discutir os resultados de avaliação, inclusive em instâncias superiores à escola, revendo procedimentos sempre que as reivindi- cações forem procedentes. II – utilizar vários instrumentos e procedimentos, tais como a observação, o registro descritivo e reflexivo, os trabalhos individuais e coletivos, os portfólios, exercícios, provas, ques- tionários, dentre outros, tendo em conta a sua adequação à faixa etária e às características de desenvolvimento do educando; III – fazer prevalecer os aspectos qualitativos da aprendizagem do aluno sobre os quantitativos, bem como os resultados ao longo do período sobre os de eventuais provas finais, tal com determina a alínea “a” do inciso V do art. 24 da Lei nº 9.394/96; IV – assegurar tempos e espaços diversos para que os alunos com menor rendimento tenham condições de ser devidamente atendidos ao longo do ano letivo; V – prover, obrigatoriamente, períodos de recuperação, de preferência paralelos ao período letivo, como determina a Lei no 9.394/96; VI – assegurar tempos e espaços de reposição dos conteúdos curriculares, ao longo do ano letivo, aos alunos com frequência insuficiente, evitando, sempre que possível, a retenção por faltas; VII – possibilitar a aceleração de estudos para os alunos com defasagem idade-série. Dessa forma, o processo avaliativo deve ir além da simples atribuição de notas ou conceitos de atividades planejadas como provas ou questionários: ele deve adotar outras estratégias ava- liativas que permitam ao professor mensurar o progresso do desempenho em situações do cotidiano escolar. Além disso, a avaliação não deve ser realizada somente no fim do curso ou depois de completada uma unidade do componente curricular. 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 eles ignoram e qual a concepção prévia que têm sobre o tema a ser tratado. Dessa forma, o professor poderá fazer a ava- liação regularmente, ao longo dos tópicos desenvolvidos, com o objetivo de orientar-se em relação ao que vai fazer em seguida. O professor deve avaliar não apenas a aprendizagem concei- tual, mas também a aprendizagem de procedimentos e atitudes. Para isso, as avaliações procedimentais e atitudinais podem ser realizadas durante as atividades em grupo, atividades práticas, como dramatizações, pesquisas, leituras, etc. ou experimentos e observações de laboratório. Na prática de laboratório, pode obser- var como o estudante manipula os equipamentos, se está atento 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 27 10/26/18 8:23 AM XXVIII MANUAL DO PROFESSOR às regras de segurança(23,24), como interage com os seus colegas de grupo, se segue o passo a passo dos experimentos e como orga- niza a bancada, após o término do experimento, e assim por diante. Nas atividades em grupo, outra possibilidade de avaliação é atribuir notas ou conceitos individuais e para o grupo. Assim, em uma atividade de seminário, na qual os estudantes tenham de realizar uma pesquisa e posteriormente uma apresentação, pode-se observar se o grupo utilizou os recursos disponíveis para a pesquisa e como cada estudante coopera com os colegas, ajudando na seleção das informações relevantes para o tema, e se todos os membros do grupo estão aptos a responder às ques- tões sobre o tema. Pode-se aproveitar esse momento e avaliar também se os expositores são capazes de expor suas ideias e de defender seus pontos de vista com argumentos ao mesmo tempo que respeitam as ideias alheias, além de responder às dú- vidas que possam surgir durante a apresentação. As atividades apresentadas no fim de cada capítulo podem ser utilizadas como avaliação oral ou escrita, individual ou em grupo, possibilitan- do desenvolver as habilidades e as competências descritas na BNCC. É importante que o professor não se preocupe apenas em 23 Para sugestões de condução de atividades práticas, consulte: 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. 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. FOREMAN, J.; WARD, H.; HEWLETT, C.; RODEN, J. Ensino de Ciências. Porto Alegre: Artmed, 2010. GROSSO, A. B. Eureka: práticas de Ciências para o Ensino Fundamental. São Paulo: Cortez, 2003. 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. 24 As normas de segurança para atividades experimentais estão em: BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: tercei- ro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Ciências Naturais. Brasília, DF, 1998. p. 124-125. 25 Sobre avaliação, consulte: ALMEIDA, F. J. de (Org.). Avaliação em debate no Brasil e na França. São Paulo: Cortez/Educ, 2005. BALZAN, N. C.; SOBRINHO, J. D. Avaliação institucional: teoria e experiências. 2. ed. São Paulo: Cortez, 2000. ESTEBAN,M. T. (Org.). Avaliação: uma prática em busca de novos sentidos. 5. ed. Rio de Janeiro: DP&A, 2004. FREITAS, L. C. de (Org.). Questões de avaliação educacional. Campinas: Komedi, 2003. HADJI, C. Avaliação desmistificada. Porto Alegre: Artmed, 2001. FRANCO, C. (Org.). Avaliação, ciclos e promoção na educação. Porto Alegre: Artmed, 2001. 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. PERRENOUD, P. As competências para ensinar no século XXI: a formação dos professores e o desafio da avaliação. Porto Alegre: Artmed, 2002. SANT’ANA, I. M. Por que avaliar? Como avaliar? Critérios e instrumentos. 9. ed. Petrópolis: Editora Vozes, 1995. 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. diagnosticar o que o estudante aprendeu sobre teorias, fatos e conceitos, mas, sobretudo, que verifique se o estudante é capaz de aplicar o que aprendeu à resolução de problemas variados; se está apto a transpor o conhecimento adquirido para novas situa- ções; se ele adquiriu habilidades e competências para analisar situações complexas e propor soluções apropriadas, além de saber criticar hipóteses e teorias infundadas no discurso cien- tífico. Além disso, no decorrer dos capítulos da referida unidade, são sugeridas atividades de leitura que podem complementar o aprendizado dos conteúdos relevantes. O professor pode tam- bém fazer uso dessas sugestões de leitura e utilizá-las como estratégia complementar de aprendizagem. Dessa forma, as atividades finais do capítulo não esgotam as opções de que o professor pode dispor para mensurar o aprendizado dos estudantes; assim, deve-se considerar outras possibilidades, como a confecção de quadros-murais com no- tícias e imagens de jornais e revistas, as feiras de Ciências, as excursões e visitas a museus, bibliotecas, postos de saúde e centros de pesquisa, dentre outras opções a que o professor poderá recorrer25. 6 Sugestões de leitura para o professor A eficácia do processo de ensino-aprendizagem depende, entre outros fatores, de um conhecimento adequado, da parte do professor, sobre os temas presentes no material didático desta coleção e que serão trabalhados com os estudantes, além de estratégias pedagógicas utilizadas em sala de aula. Por isso, são apresentados a seguir livros, artigos e documentos que podem ajudá-lo a aprimorar seus conhecimentos, tanto na área pedagó- gica quanto nos temas de Ciências que aparecem neste volume. Deve-se enfatizar, no entanto, que é recomendado adequar os conhecimentos adquiridos nessas leituras ao nível cognitivo do estudante e ao processo específico de ensino-aprendizagem desenvolvido durante o ano letivo. É importante que o professor conheça os principais documen- tos públicos nacionais que orientam o ensino de Ciências para o Ensino Fundamental e que estão disponíveis em: <http://portal. mec.gov.br/conselho-nacional-de-educacao/base-nacional- comum-curricular-bncc>. Acesso em: 25 set. 2018. BRASIL. Estatuto da Criança e do Adolescente (Lei n. 8.069/ 1990). Diário Oficial da União. Brasília, DF, 1990. _________ . Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDBEN, Lei n. 9.394/1996). Brasília, DF: MEC, 1996. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 28 10/26/18 8:23 AM XXIXMANUAL DO PROFESSOR _________ . Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília, DF, 2017. _________ . Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Diretoria de Currículos e Educação Integral. Diretrizes Curriculares Nacionais Gerais da Educação Básica. Brasília, DF, 2013. _________ . Ministério da Educação. Secretaria de Educação Básica. Departamento de Políticas de Educação Infantil e Ensino Funda- mental (DPE)/Coordenação Geral do Ensino Fundamental (Coef). Ensino Fundamental de Nove Anos: orientações gerais. Brasília, DF, 2004. _________. Ministério da Educação. Secretaria de Educação Funda- mental. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Apresentação dos temas trans- versais. Brasília, DF, 1998. _________ . Ministério da Educação. Secretaria de Educação Fundamen- tal. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Ciências Naturais. Brasília, DF, 1998. _________ . Ministério da Educação. Secretaria de Educação Fundamen- tal. Parâmetros Curriculares Nacionais: terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental/Introdução aos Parâmetros Curriculares Nacionais. Brasília, DF, 1998. __________ . Parecer CNE/CP n. 3/2004 e Resolução CNE/CP n. 01/2004. Diretrizes Curriculares Nacionais para a Educação das Relações Étnico- -Raciais e para o Ensino de História e Cultura Afro-Brasileira e Africana. Brasília, DF, 2004. _________ . Política Nacional de Educação Ambiental (Lei n. 9.795/1999). Diário Oficial da República Federativa do Brasil. Brasília, DF, 1999. Revistas brasileiras que tratam do ensino de Ciências Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, com o objetivo de divulgar no meio acadêmico pesquisas (práticas ou teóricas) que tenham por objeto o processo ensino-aprendizagem: Disponível em: <https://periodicos.utfpr.edu.br/rbect >. Acesso em: set. 2018. Experiências em Ensino de Ciências. Disponível em: <http://if.ufmt. br/eenci>. Acesso em: 17 set. 2018. Areté: Revista Amazônica de Ensino de Ciências. Disponível em: <http://periodicos.uea.edu.br/index.php/arete>. Acesso em: 17 set. 2018. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências. Disponível em: <www. periodicosdeminas.ufmg.br/periodicos/ensaio-pesquisa-em- educacao-em-ciencias>. Acesso em: 17 set. 2018. Química Nova na Escola. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org. br>. Acesso em: 12 set. 2018. Interdisciplinaridade CARLOS, J. G. Interdisciplinaridade no ensino médio: desafios e potencialidades. 2007. 171 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências) – Universidade de Brasília, Brasília, 2007. FAZENDA, I. (Org.). Práticas interdisciplinares na escola. 2. ed. São Paulo: Cortez, 1993. JANTSCH, A.P.; BIANCHETTI, L. (Org.). Interdisciplinaridade. Para além da filosofia do sujeito. Petrópolis: Vozes, 1995. LUCK, H. Pedagogia interdisciplinar: fundamentos teórico-meto- dológicos. 11. ed. Petrópolis, RJ: Vozes, 2003. Processo ensino-aprendizagem em geral BAQUERO, R. Vygotsky e a aprendizagem escolar. Porto Alegre: Artmed, 1998. BUSQUETS, M. D. et al. Temas transversais em educação: bases para uma formação integral. 4. ed. São Paulo: Ática, 1998. CASTORINA, J. A. et al. Piaget e Vygotsky: novas contribuições para o debate. São Paulo: Ática, 1995. CHERVEL, A. História das disciplinas escolares: reflexões sobre um campo de pesquisa. Teoria e Educação, n. 2, p. 177-229, 1990. COLL, C. Contribuições da Psicologia para a Educação: teoria genética e aprendizagem escolar. In: LEITE, Luci B. Piaget e a Escola de Genebra. 3. ed. São Paulo: Cortez, 1995. _________ . et al. O construtivismo na sala de aula. São Paulo: Ática, 1997. _________. et al. Os conteúdos na reforma: ensino e aprendizagem de conceitos, procedimentos e atitudes. Porto Alegre: Artmed, 1998. DANIELS, H. (Org.). Vygotsky em foco; pressupostos e desdobra- mentos. 2. ed. Campinas: Papirus, 1995. FREIRE, P. Pedagogia da autonomia: saberes necessários à prá- tica educativa. 11. ed. São Paulo: Paz e Terra, 1996. FREITAG, B. (Ed.). Piaget: 100 anos. São Paulo: Cortez, 1997. GEELAN, D. R. Epistemological anarchy and the many forms of constructivism. Science & Education, v. 6, n. 1-2, p. 15-28, 1997. GIL-PÉREZ, D. Contribución de la historia y de la filosofía de las ciencias al desarrollo de un modelo de enseñanza/aprendizaje como investigación. Enseñanzade las Ciencias, v. 11, n. 2, p. 197-212, 1993. HAYDT, R. C. Avaliação do processo ensino-aprendizagem. 6. ed. São Paulo: Ática, 1997. JANTSCH, A. P.; BIANCHETTI, L. (Org.). Interdisciplinaridade. 7. ed. Rio de Janeiro: Vozes, 2004. KRASILCHIK, M. Prática de ensino de Biologia. 4. ed. São Paulo: Edusp, 2008. LEITE, L. B. Piaget e a Escola de Genebra. 3. ed. São Paulo: Cortez, 1995. MATTHEWS, M. R. (Ed.). Constructivism in science education: a philosophical examination. Dordrecht: Kluwer, 1998. 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. PERRENOUD, P. Avaliação: da excelência à regulação das aprendi- zagens – Entre duas lógicas. Porto Alegre: Artmed, 1999. _________. Construir as competências desde a escola. Porto Alegre: Artmed, 1999. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 29 10/26/18 8:23 AM XXX MANUAL DO PROFESSOR PIAGET, Jean. O diálogo com a criança e o desenvolvimento do raciocínio. São Paulo: Scipione, 1997. PIMENTA, S. G. Formação de professores: identidade e saberes da docência. In: __________ (Org.). Saberes pedagógicos e atividade docente. São Paulo: Cortez, 1999. SAVIANI, D. Os saberes implicados na formação do educador. In: BICUDO, Maria Aparecida; SILVA JUNIOR, Celestino Alves (Orgs.). Formação do educador: dever do Estado, tarefa da universidade. São Paulo: Unesp, 1996. TARDIF, M. Saberes profissionais dos professores e conheci- mentos universitários – Elementos para uma epistemologia da prática profissional dos professores e suas consequências em relação à formação para o magistério. Revista Brasileira de Edu- cação, ANPED, São Paulo, n. 13, jan./abr. 2000. _________; LESSARD, C.; LAHAYE, L. Os professores face ao saber – Es- boço de uma problemática do saber docente. Teoria & Educação, Porto Alegre, n. 4, 1991. VYGOTSKY, L. S. A formação social da mente. 8. ed. São Paulo: Martins Fontes, 2000. _________. Pensamento e linguagem. 5. ed. São Paulo: Martins Fontes, 2005. Aprendizagem significativa AUSUBEL, D. P. Educational Psychology: a cognitive view. New York: Holt, Rinehart & Winston, 1968. _________. The acquisition and retention of knowledge: a cognitive view. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2000. _________; NOVAK, J. D.; HANESIAN, H. Psicologia educacional. Rio de Janeiro: Interamericana, 1980. MOREIRA, Marco Antonio. Aprendizagem significativa. 2. ed. Bra- sília: Ed. da UnB, 2001. _________; MASINI, E. F. S. Aprendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. São Paulo: Moraes, 1982. NOVAK, J. D. A theory of Education. Ithaca: Cornell University Press, 1977. _________; GOWIN, D. B. Learning how to learn. New York: Cambridge University Press, 1984. Ensino de Ciências AXT, R.; MOREIRA, M. A. (Eds.). Tópicos em ensino de ciências. Porto Alegre: Sagra, 1991. BIZZO, N. Ciências: fácil ou difícil? São Paulo: Ática, 1998. CARVALHO, A. M. P.; GIL-PÉREZ, D. Formação de professores de ciências; tendências e inovações. 3. ed. São Paulo: Cortez, 2003. KRASILCHIK, M. Prática de ensino de Biologia. 4. ed. São Paulo: Edusp, 2008. MARANDINO, M.; SELLES, S. E.; FERREIRA, M. S.; AMORIM, A. C. (Org.). Ensino de Biologia: conhecimentos e valores em disputa. Niterói: Eduff, 2005. MATTHEWS, M. R. Science teaching: the role of History and Philo- sophy of science. New York: Routledge, 1994. MOREIRA, M. A.; MASINI, E. F. S. Aprendizagem significativa; a teoria de David Ausubel. São Paulo: Moraes, 1982. NARDI, R. (Org.). Questões atuais no ensino de ciências. São Pau- lo: Escrituras, 2001. SCHNETZLER, R. P. Construção do conhecimento e ensino de Ciên- cias. Em Aberto, Brasília, ano 11, n. 55, p.17-22, jul./set. 1992. Disponível em: <www.rbep.inep.gov.br/index.php/emaberto/ article/viewFile/813/731>. Acesso em: 10 mar. 2009. WEISSMAN, H. (Org.). Didática das ciências naturais; contribui- ções e reflexões. Porto Alegre: Artmed, 1988. Metodologia, História e Filosofia da ciência ALVES, R. Filosofia da ciência. São Paulo: Ars Poetica, 1996. ALVES-MAZZOTTI, A. J.; GEWANDSZNAJDER, F. O método nas ci- ências naturais e sociais; pesquisa quantitativa e qualitativa. 2. ed. São Paulo: Pioneira, 1999. ANDERY, M. A. et al. Para compreender a ciência: uma perspectiva histórica. 14. ed. São Paulo: Educ, 2003. BIZZO, N. Ciências: fácil ou difícil? São Paulo: Ática, 1998. CHALMERS, A. A fabricação da ciência. São Paulo: Unesp, 1994. DUTRA, L. H. de A. Introdução à teoria da ciência. 2. ed. Florianó- polis: Ed. da UFSC, 2003. HENIG, R. M. O monge no jardim; o gênio esquecido e redescoberto de Gregor Mendel, o pai da Genética. Rio de Janeiro: Rocco, 2001. JACOB, F. A lógica da vida: uma história da hereditariedade. Rio de Janeiro: Graal, 1983. KNELLER, G. F. A ciência como atividade humana. Rio de Janeiro: Zahar; São Paulo: Edusp, 1980. KUHN, T. A estrutura das revoluções científicas. 8. ed. São Paulo: Perspectiva, 2003. LAUDAN, L. Science and relativism: some key controversies in the Philosophy of science. Chicago: The University of Chicago Press, 1990. MAYOR, D.; FORTI, A. Ciência e poder. Campinas: Papirus; Brasília: Unesco, 1998. MAYR, E. O desenvolvimento do pensamento biológico: diversida- de, evolução e herança. Brasília: Ed. da UnB, 1998. MOREIRA, M. A.; OSTERMANN, F. Sobre o ensino do método cien- tífico. Cadernos Catarinenses de Ensino de Física. v. 10, n. 2, p. 108-117, ago. 1993. OLIVA, A. Filosofia da ciência. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2003. RONAN, C. A. História ilustrada da ciência. 2. ed. Rio de Janeiro: Cambridge University-Jorge Zahar, 2002. 4 v. SAGAN, C. O mundo assombrado pelos demônios: a ciência como uma vela no escuro. São Paulo: Companhia das Letras, 1996. SCHEID, N. M. J.; FERRARI, N.; DELIZOICOV, D. A construção coletiva do conhecimento científico sobre a estrutura do DNA. Ciência & Educação, v. 11, n. 2, p. 223-33, 2005. VIEIRA, S.; HOSSNE, W. S. Metodologia científica para a área de saúde. Rio de Janeiro: Campus, 2001. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 30 10/26/18 8:23 AM XXXIMANUAL DO PROFESSOR 7 Orientações gerais para o 6o ano Na tabela a seguir estão apresentados os conteúdos de cada capítulo e uma sugestão de divisão do conteúdo por bimestres. Bimestre Capítulo Conteúdo 1 1 – A estrutura do planeta e a litosfera 1. Estrutura da Terra 2. Camadas da Terra 3. Litosfera 4. Os fósseis 5. Os recursos minerais 2 – Litosfera: o solo 1. O que existe no solo 2. Os tipos de solo 3. A preparação do solo 4. Problemas na conservação do solo 3 – Hidrosfera: água no planeta Terra 1. A água no planeta 2. Mudanças de estado físico 3. O ciclo da água 4 – A atmosfera e a biosfera 1. A atmosfera 2. A pressão atmosférica 3. Biosfera 4. A importância da biodiversidade 2 5 – Terra: uma esfera em movimento no espaço 1. A forma da Terra 2. Os movimentos da Terra 6 – A célula 1. Conhecendo a célula 2. O microscópio 3. A teoria celular 4. Da célula ao organismo 5. Procariontes e eucariontes 7 – Os níveis de organização dos seres vivos 1. Os níveis de organização dos animais 2. Os níveis de organização das plantas 3. O sistema digestório 4. O sistema respiratório 5. O sistema cardiovascular 6. O sistema urinário 7. O sistema endócrino 3 8 – O sistema nervoso 1. Os neurônios e o impulso nervoso 2. A organização do sistema nervoso 3. Sistema nervoso: problemas e cuidados 4. Substâncias psicoativas: drogas 9 – Interação do organismo com o ambiente 1. O sistema sensorial 2. Visão 3. Audição e equilíbrio 4. Olfato, gustação e tato 10 – Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso 1. O esqueleto humano 2. Os músculos 3. A saúde do sistema locomotor 4. Sistema nervoso, músculos e esqueleto em outros animais 4 11 – Substâncias e misturas 1. Identificação de substâncias puras 2. Misturas homogêneas e heterogêneas 3. Separação dos componentesde uma mistura 4. Transformações químicas 12 – Tratamento de água e esgoto 1. Tratamento da água 2. Tratamento do esgoto 13 – Materiais sintéticos e os resíduos sólidos 1. Os materiais sintéticos 2. Tecnologia e alimentação 3. Resíduos sólidos A seguir estão listadas algumas sugestões de leitura para o trabalho no 6o ano. 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 31 10/26/18 8:23 AM XXXII MANUAL DO PROFESSOR Unidade 1 – O planeta Terra BRANCO, S. M. Energia e meio ambiente. 2. ed. reform. São Paulo: Moderna, 2008. (Polêmica). CAMDESSUS, M. et al. Água: oito milhões de mortos por ano, um escândalo mundial. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2006. CLARKE, R.; KING, J. O atlas da água: o mapeamento completo do recurso mais precioso do planeta. São Paulo: Publifolha, 2005. DASHEFSKY, H. S. Dicionário de ciência ambiental: um guia de A a Z. 3. ed. São Paulo: Gaia, 2001. DOWBOR, L.; TAGNIN, R. A. (Org.). Administrando a água como se fosse importante: gestão ambiental e sustentabilidade. São Paulo: Senac, 2005. FARIA, R. P. (Org.). Fundamentos da Astronomia. 10. ed. São Paulo: Papirus, 2009. _________. Visão para o Universo. 4. ed. São Paulo: Ática, 1994. (De olho na Ciência). FERREIRA, A. G. Meteorologia prática. São Paulo: Oficina de Tex- tos, 2006. GASPAR, A. Experiências de Ciências. São Paulo: Ática, 2005. IBGE. Vocabulário Básico de Recursos Naturais e Meio Ambiente. 2. ed. Rio de Janeiro: IBGE, 2004. Disponível em: <www.ibge. gov.br/home/presidencia/noticias/vocabulario.pdf>. Acesso em: mar. 2015. _________ (Org.). Biodiversidade. 2. ed. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 2001. LEPSCH, I. F. Formação e conservação dos solos. 2. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2010. MIILER JR., G. T. Ciência ambiental. São Paulo: Cengage Learning, 2008. MOURÃO, R. R. F. O livro de ouro do Universo. New York: Harper Collins, 2016. NARDI, R.; LANGHI, R. Educação de Astronomia – Educação para a Ciência – Repensando a formação dos professores. v. 11. São Paulo: Escrituras, 2012. PRESS, F. et al. Para entender a Terra. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. REBOUÇAS, A. C. Uso inteligente da água. São Paulo: Escrituras, 2004. REBOUÇAS, A. C.; BRAGA, B.; TUNDISI, J. G. (Org.). Águas doces no Brasil – capital ecológico, uso e conservação. 3. ed. São Paulo: Escrituras, 2006. REICHARDT, K.; TIMM, L. C. Solo, planta e atmosfera: conceitos, processos e aplicações. São Paulo: Manole, 2003. TEIXEIRA, W. et al. Decifrando a Terra. 2. ed. São Paulo: Nacional, 2009. TELLES, D. D.; COSTA, GUIMARÃES, R. H. P. (Org.). Reúso da água: conceitos, teorias e práticas. São Paulo: Blucher, 2007. TOLENTINO, M.; ROCHA FILHO, R. C.; SILVA, R. R. da. A atmosfera terrestre. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2004. (Polêmica). Unidade 2 – Vida: interação com o ambiente ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia celular. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. ANTON, D. M. Drogas: conhecer e educar para prevenir. São Paulo: Scipione, 2000. AQUINO, J. G. (Org.). Drogas na escola: alternativas teóricas e práticas. São Paulo: Summus, 2000. BRAUN, I. M. Drogas: perguntas e respostas. São Paulo: MG Edi- tores, 2007. CAVALIERI, A. L.; EGYPTO, A. C. Drogas e prevenção: a cena e a reflexão. São Paulo: Saraiva, 2002. CONSTANZO, L. S. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014. COTRIM, B. C. Drogas: mitos e verdades. São Paulo: Ática, 2004. DAVIES, A. et al. Anatomia e fisiologia humana. Porto Alegre: Art- med, 2003. GARTNER, L. P.; HIATT, J. L. Tratado de Histologia em cores. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de fisiologia médica. 12. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia básica. 12. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. LOWE, J. N.; STEVENS, A. Histologia humana. Rio de Janeiro: El- sevier, 2016. REECE, J. B. et al. Biologia de Campbell. 10. ed. Porto Alegre: Art- med, 2015. SADAVA, D. et al. Vida: a ciência da Biologia. Célula e hereditarie- dade. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. v. 1. _________. Vida: a ciência da Biologia. Evolução, diversidade e Ecologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. v. 2. _________. Vida: a ciência da Biologia. Plantas e animais. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. v. 3. TORTORA, G. J. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisio- logia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012. Unidade 3 – A matéria e suas transformações ANTUNES, M. T. Ser protagonista Química, 2. ed. 3v. São Paulo: Edições SM, 2013. BITTENCOURT, C.; PAULA, M. A. S. de. Tratamento de água e efluen- tes: fundamentos de saneamento ambiental e gestão de recur- sos hídricos. São Paulo: Érica, 2014. FONSECA, M. R. M. Química. 3v. São Paulo: Ática, 2013. MORTIMER, E. F.; MACHADO, A. H. Química. 3 v. São Paulo: Scipione, 2013. PHILIPPI, Jr. A. Política Nacional, Gestão e Gerenciamento de Re- síduos Sólidos. São Paulo: Manole, 2012. _________ ; GALVÃO Jr. A. De C. Gestão do Saneamento Básico: abasteci- mento de água e esgotamento sanitário. São Paulo: Manole, 2012. SANTOS, L. P.; MÓL G. et al. Coleção química cidadã. 2. ed. São Paulo: AJS, 2013. 8 Sugestões de leitura para o trabalho no 6o ano 001-032-6TCieg20At_MPGERAL.indd 32 10/26/18 8:23 AM 1MANUAL DO PROFESSOR Ensino Fundamental - Anos Finais 6 COMPONENTE CURRICULAR: CIÊNCIAS CIENCIAS 3a EDIÇÃO SÃO PAULO, 2018 Fernando Gewandsznajder Doutor em Educação pela Faculdade de Educação da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Mestre em Educação pelo Instituto de Estudos Avançados em Educação da Fundação Getúlio Vargas do Rio de Janeiro (FGV-RJ) Mestre em Filosofia pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RJ) Licenciado em Biologia pelo Instituto de Biologia da UFRJ Ex-professor de Biologia e Ciências do Colégio Pedro II, Rio de Janeiro (Autarquia Federal – MEC) Helena Pacca Bacharela e licenciada em Ciências Biológicas pelo Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (USP) Experiência com edição de livros didáticos de Ciências e Biologia 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 1 10/26/18 8:26 AM 2 MANUAL DO PROFESSOR 2 Direção geral: Guilherme Luz Direção editorial: Luiz Tonolli e Renata Mascarenhas Gestão de projeto editorial: Mirian Senra Gestão de área: Isabel Rebelo Roque Coordenação: Fabíola Bovo Mendonça Edição: Daniela Teves Nardi, Lucas Augusto Jardim, Marcia M. Laguna de Carvalho, Sabrina Nishidomi (editores), Aline Tiemi Matsumura, Allan Saj Porcacchia, Flávia Maria Mérida Ramoneda (assist.) Consultoria técnica: Nina Nazario Gerência de produção editorial: Ricardo de Gan Braga Planejamento e controle de produção: Paula Godo, Roseli Said e Márcia Pessoa Revisão: Hélia de Jesus Gonsaga (ger.), Kátia Scaff Marques (coord.), Rosângela Muricy (coord.), Ana Curci, Ana Maria Herrera, Ana Paula C. Malfa, Arali Gomes, Carlos Eduardo Sigrist, Célia Carvalho, Cesar G. Sacramento, Daniela Lima, Diego Carbone, Gabriela M. Andrade, Heloísa Schiavo, Hires Heglan, Luciana B. Azevedo, Luiz Gustavo Bazana, Maura Loria, Patricia Cordeiro, Raquel A. Taveira, Rita de Cássia C. Queiroz, Sandra Fernandez; Amanda T. Silva e Bárbara de M. Genereze (estagiárias) Arte: Daniela Amaral (ger.), André Gomes Vitale (coord.) e Renato Neves (edição de arte) Diagramação: Estudo Gráfico Design Iconografia: Sílvio Kligin (ger.), Roberto Silva (coord.), Monica de Souza (pesquisa iconográfica) Licenciamento de conteúdos de terceiros: Thiago Fontana (coord.), Luciana Sposito e Angra Marques (licenciamento de textos), Erika Ramires, Flávia Andrade Zambon, Luciana Pedrosa Bierbauer, Luciana Cardoso e Claudia Rodrigues (analistas adm.) Tratamento de imagem: Cesar Wolf e Fernanda Crevin Ilustrações: Adilson Secco, Casa de Tipos, Claudio Chyio, David Iizuka, Hiroe Saaki, Ilustranet, Ingeborg Asbach, Joel Bueno, Julio Dian, KLN Artes Gráficas, Lápis 13B, Luis Moura, Luiz Rubio, Mario Kanno, Mauro Nakata, Samuel 13B e Paulo Cesar Pereira Cartografia: Eric Fuzii (coord.),Robson Rosendo da Rocha (edit. arte) Design: Gláucia Correa Koller (ger.), Adilson Casarotti (proj. gráfico e capa) Gustavo Vanini e Tatiane Porusselli (assist. arte) Foto de capa: Minden Pictures RM/Getty Images Todos os direitos reservados por Editora Ática S.A. Avenida das Nações Unidas, 7221, 3o andar, Setor A Pinheiros – São Paulo – SP – CEP 05425-902 Tel.: 4003-3061 www.atica.com.br / editora@atica.com.br Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Julia do Nascimento - Bibliotecária - CRB - 8/010142 2018 Código da obra CL 713506 CAE 631677 (AL) / 631678 (PR) 3a edição 1a impressão Impressão e acabamento Gewandsznajder, Fernando Teláris ciências, 6º ano : ensino fundamental, anos finais / Fernando Gewandsznajder, Helena Pacca. -- 3. ed. - São Paulo : Ática, 2018. Suplementado pelo manual do professor. Bibliografia. ISBN: 978-85-08-19137-6 (aluno) ISBN: 978-85-08-19138-3 (professor) 1. Ciências (Ensino fundamental). I. Pacca, Helena. II. Título. 2018-0083 CDD: 372.35 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 2 10/26/18 8:26 AM 3MANUAL DO PROFESSOR 3 Apresenta•‹o Caro(a) estudante, Você vai começar agora um caminho muito especial. Ao longo desse caminho, você vai descobrir que estudar Ciências não é decorar nomes, mas sim entender como e por que as coisas acontecem. Com essa com- preensão, você vai reconhecer que é cada vez maior sua capacidade de entender o mundo e a si mesmo. E, com seu desenvolvimento, cresce também sua habilidade de colaborar com sua família e com a comunidade. Na primeira unidade, vamos investigar o planeta Terra: como ele é por dentro e por fora, com as rochas, o solo, o ar e a água. Também vamos conhecer melhor como a Terra se movimenta no espaço. Essa busca por respostas vai ajudar na compreensão de muita coisa que você observa no seu dia a dia. Ao estudar a estrutura da Terra, você também terá con- tato com técnicas e profissões que poderão fazer parte do seu futuro. Na segunda unidade deste livro, você vai entender melhor como os seres humanos e os demais organismos se relacionam com o ambiente nas mais diversas situações. Esse conhecimento vai torná-lo mais apto a compreender seu próprio corpo e a cuidar de sua saúde. Entender nos- so organismo vai prepará-lo para resolver problemas e lidar com desafios que você vai encontrar em sua vida pessoal. O estudo da terceira e última unidade do 6o ano traz questões im- portantes sobre as maneiras como o ser humano transforma o mundo ao seu redor. Vamos descobrir o que é a Química e o que pode ser feito a partir do conhecimento nessa área. Vamos refletir também sobre os impactos que essas transformações podem causar no ambiente e o que você pode fazer para reduzi-los, colaborando com a sociedade e preser- vando o planeta para as gerações futuras. Vamos lá? Os autores 3 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 3 10/26/18 8:27 AM 4 MANUAL DO PROFESSOR 5 Na tela Sugestões de vídeos, filmes e documentários relacionados aos assuntos trabalhados no capítulo. Mundo virtual Dicas de sites interessantes para saber mais sobre o assunto tratado no capítulo. Minha biblioteca Indicações de livros que abordam os temas estudados no capítulo. Vídeo disponível O ícone indica que há um recurso audiovisual (áudio, vídeo ou videoaula) relacionado ao tema em estudo. 207206 207206 OFICINA DE SOLUÇÕES OFICINA DE SOLUÇÕES OFICINA DE SOLUÇÕES O que já existe Muitas técnicas de separação de misturas aproveitam as diferentes propriedades dos materiais para separá-los, como estado físico, densidade e magnetismo. Para separar metais de outros materiais, por exemplo, pode-se usar o magnetismo, por meio de um ímã. Tudo junto e misturado Olhe ao seu redor: Quantos materiais diferentes você consegue identificar? Você sabe do que eles são constituídos? Esses materiais são compostos de apenas uma substância, ou são misturas de várias delas? Muitos materiais com os quais temos contato no dia a dia são misturas, ou seja, são compostos de diversas substâncias. O leite, por exemplo, parece ser constituído de uma única subs- tância branca e líquida. Mas ele é, na verdade, uma mistura. Isso fica mais visível quando fervemos o leite para produzir manteiga e creme de leite e separamos a gordura dos demais componentes, como a água. A planta do café, ou cafeeiro, é um arbusto que produz frutos. Dentro desses frutos estão as sementes, que são os grãos de café que usamos no preparo da bebida. Da colheita do café ao preparo, os grãos passam por uma série de processos, entre eles processos de separação de misturas. Após a colheita, os grãos bons são separados dos ruins, de impurezas, como folhas, galhos, rochas e torrões de terra, por meio da catação. Em seguida, passam por um processo de ventilação, que remove poeira, folhas, areia, etc. Dependendo da finalidade, os grãos ainda podem ser separados pelo tamanho, por meio da peneiração. Preparo do café peneiração frutos do cafeeiro catação Desenvolva com os colegas um aparelho ou instrumento que separe um tipo de mistura. Escolha um dos temas a seguir. • Purificação de água: para deixar a água apropriada para o consumo; • Separação de sólidos: para separar uma mistura de sólidos; • Centrifugação: para separar uma mistura em que os componentes têm diferentes densidades. Agora, utilizem as perguntas a seguir para organizar suas ideias e guiar a implementação proposta. 1. De que maneira o aparelho poderá auxiliar nas tarefas cotidianas? 2. Quais tipos de mistura o aparelho irá separar? 3. Que processo de separação de mistura o aparelho irá realizar? 4. Quais são os materiais necessários para a construção do aparelho? Quais serão as etapas de produção? Na prática 1. Como será feita a divisão de tarefas no grupo? 2. O aparelho funcionou conforme o planejado? Com ele é possível separar as misturas da maneira prevista? 3. Quais as dificuldades na execução do projeto? 4. O que vocês aprenderam com essa experiência? Propondo uma solução No dia a dia Ao espremer frutas é possível separar o bagaço e as sementes do suco usando uma peneira. Esse instrumento também é útil para separar grãos finos de farinha ao preparar massas. Coadores de café são usados para filtrar a maior parte dos componentes sólidos do café durante seu preparo. Após os grãos serem torrados (torrefação) a temperaturas entre 150 o C e 230 o C, moinhos mecanizados fazem a moagem deles. O produto da moagem é embalado e está pronto para o consumo. Existem várias maneiras de preparar o café. Em uma delas, água quente e pó de café entram em contato no coador, para que os componentes que dão sabor ao café sejam extraídos para água. O coador também separa o pó da parte líquida por meio do processo de filtração. Conheça algumas soluções de separação de misturas que você pode fazer em casa. • Filtro doméstico http://www.ibb.unesp.br/Home/ Graduacao/ProgramadeEducacao Tutorial-PET/ProjetosFinalizados/ PRINCIPIO_DE_FUNCIONAMENTO_DE_ UM_FILTRO_DOMESTICO.pdf • Destilador http://qnesc.sbq.org.br/online/ qnesc31_1/10-EEQ-0308.pdf Acessos em: 17 out. 2018. Consulte torrefação moagem filtração processo de embalagem Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. M a ri o K a n n o /A rq u iv o d a e d it o ra M a ri o K a n n o /A rq u iv o d a e d it o ra Oficina de soluções Nesta seção você será convidado a propor soluções para situações e problemas do cotidiano por meio do desenvolvimento, da aplicação e da análise de diferentes recursos tecnológicos. 5 ATIVIDADES 163ATIVIDADES162 ATIVIDADES Aplique seus conhecimentos 1 No caderno, ordene as partes do olho listadas a seguir conforme o sentido da passagem de um raio de luz vindo do ambiente.pupila corpo vítreo córnea lente retina humor aquoso 2 A figura a seguir mostra o esquema de formação de imagens em uma câmera fotográfica. O diafragma pode ficar mais aberto ou mais fechado. A objetiva possui lentes e o filme ou sensor registra as imagens. Nas câmeras digitais, a luz incide sobre o sensor eletrônico, é transformada em uma corrente elétrica e depois de- codificada em imagem ou armazenada em dispositivos eletrônicos e então processadas em computador. Se compararmos os olhos às câmeras fotográficas, o que corresponderia, no olho humano, ao diafragma, à objetiva e ao filme ou ao sensor eletrônico? 3 O esquema abaixo mostra o olho de uma pessoa em dois instantes: ao ar livre, em um dia de sol, e em casa, em um quarto pouco iluminado. Identifique as duas situações e justifique sua resposta. instante 1 9.21 instante 2 K L N A rt e s G rá fi c a s / A rq u iv o d a e d it o ra 5 A miopia e a hipermetropia são problemas diferentes e por isso requerem dois tipos diferentes de lente. A figura abaixo indica, para cada condição, onde a imagem é formada e a correção para cada problema. Identifique a condição (miopia ou hipermetropia) e o tipo de lente adequada para corrigir cada problema (lente convergente ou divergente). 9.23 Esquema do olho humano (cerca de 3 cm de diâmetro) visto em corte, em visão lateral. O nervo óptico, que conecta o olho ao cérebro, foi parcialmente representado. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) In g e b o rg A s b a ch /A rq u iv o d a e d it o ra 8 5 3 7 6 4 1 2 S c ie n c e P h o to L ib ra ry filme ou sensor eletrônico imagem invertida obturador objeto objetiva diafragma K L N A rt e s G rá fi c a s /A rq u iv o d a e d it o ra 9.20 Esquema simplificado de máquina fotográfica e foto de sensor eletrônico. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si.) 6 Que parte do sistema sensorial nos informa sobre a posição de nosso corpo quando nos movimentamos? 7 Observe a figura abaixo e, no caderno, faça o que se pede. 4 Você conheceu neste capítulo alguns problemas de visão: miopia, hipermetropia, astigmatismo, catarata, glaucoma e daltonismo. No caderno, escreva quais dos problemas citados correspondem a cada uma das descrições a seguir. a) Lente com pouca transparência. b) Aumento da pressão intraocular. c) Dificuldade de distinguir determinadas cores. d) Dificuldade de enxergar objetos distantes. e) Dificuldade de enxergar objetos próximos. condição A 9.22 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia. P e te r H e rm e s F u ri a n /S h u tt e rs to ck condição B Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 643 e 644. a) Em que região do olho são formadas as imagens? b) Qual estrutura envia mensagens ao cérebro? c) Qual estrutura regula a quantidade de luz que penetra nos olhos? d) Qual é a estrutura que colabora para a acomodação visual? e) Agora, siga a numeração e escreva no caderno o nome das estruturas indicadas. Atividades Ao final de cada capítulo você vai encontrar questões para organizar e formalizar os conceitos mais importantes, trabalhos em equipe, propostas de pesquisa, textos para leitura e discussão e atividades práticas ligadas a experimentos científicos. Lembre-se de não escrever no livro, fazendo suas anotações no caderno. A célula • CAPÍTULO 6 103 1 Conhecendo a célula As plantas, os seres humanos e os outros animais são formados por muitas células e por isso são chamados seres multicelulares, também conhecidos como pluricelulares. Calcula- -se que no corpo de um ser humano adul- to haja, em média, cerca de 30 trilhões de células. Existem também seres formados por uma única célula: são os chamados se- res unicelulares, como a ameba da figura 6.2. Multicelular: vem do latim multi, que significa “muitos”, + celular. Unicelular: vem do latim uni, que significa “um”, + celular. Zigoto: célula que dá origem a todas as células do nosso corpo. Também é conhecido como célula-ovo. Microscópio óptico: micro, em grego, significa “pequeno”; e skopos, “olhar”. Óptico vem do grego optikos, “que tem relação com a visão”. O nome científico identifica uma espécie independentemente do idioma de um texto. Você já leu sobre isso no capítulo 4 e aprenderá mais no 7o ano, quando estudarmos os grupos de seres vivos. 6.3 Ramo de elódea (Egeria densa; folhas com 1 cm a 4 cm de comprimento) e células dessa planta vistas ao microscópio óptico (aumento de cerca de 400 vezes). E S G /A rq u iv o d a e d it o ra C la u d e N u ri d s a n y & M ar ie P er en no u/ Sc ien ce Pho to Library/Latinstock 6.2 Ameba vista ao microscópio eletrônico de varredura. Esse tipo de microscópio consegue obter imagens ampliadas em até 300 mil vezes. As imagens obtidas são então coloridas artificialmente para evidenciar seus detalhes. As amebas são seres vivos unicelulares que, em geral, medem cerca de 0,7 mm de diâmetro. A maioria das células mede me nos que a décima parte de um milímetro; no en- tanto, algumas, como o zigoto humano, chegam a atingir essa medida. Como é possível estudar estruturas tão pequenas como as células? Por causa do seu tamanho, as células devem ser estudadas por meio de instru- mentos que permitam sua visualização, como o microscópio óptico, também chama- do microscópio de luz. Esse tipo de microscópio tem várias lentes de aumento que ampliam a imagem da célula, como veremos adiante. Além do microscópio, técnicas como a aplicação de corantes são empregadas para permitir o estudo das células e de suas estruturas. Foi com a ajuda do microscópio que os cientistas descobriram a existência da célu- la. Observe na figura 6.3 células de uma planta aquática, a elódea (o nome científico dessa espécie de planta é Egeria densa). Steve Gsch meis sner/ Scien ce Phot o Lib rary/L atins tock Conhecendo a célula As plantas, os seres humanos e os outros animais e por isso são por uma única célula: são os chamados se- 6.2. Multicelular: vem do latim multi, que significa multi, que significa que significa multi, “muitos”, + celular. Unicelular: vem do latim uni, que significa “um”, uni, que significa “um”, , que significa “um”, uni + celular. Zigoto: célula que dá origem a todas as células do nosso corpo. Ameba vista ao microscópio eletrônico de varredura. Esse tipo de microscópio consegue obter imagens ampliadas em até 300 mil vezes. As imagens obtidas são então coloridas artificialmente para evidenciar seus detalhes. As amebas são seres vivos unicelulares que, em geral, medem cerca de 0,7 mm de diâmetro. Steve Gsch meis sner/ Scien ce Phot o Lib rary/L atins tock Informações complementares Diversas palavras ou expressões destacadas em azul estão ligadas por um fio a um pequeno texto na lateral da página. Esse texto fornece informações complementares sobre determinados assuntos e indica relações e retomadas de conceitos já estudados ou que serão vistos nos próximos capítulos ou volumes. Glossário Os termos sublinhados em azul remetem ao glossário na lateral da página. Ele apresenta o significado e a origem de muitas palavras e auxilia na leitura e na interpretação dos textos. Você também pode consultar o significado de algumas palavras no final do volume, na seção Recordando alguns termos. 002-009_6TCieg20At_INICIAIS.indd 5 10/22/18 11:01 AM 4 10 11 Representação da Terra vista do espaço. (Cores fantasia.) Ju er g en F ae lc h le /S h u tt er st o ck O planeta Terra Em uma conferência, no ano de 1996, o astrônomo, escritor e divulgador científico estadunidense Carl Sagan (1934-1996) lembrou que a Terra é a nossa casa – local de moradiados seres humanos – e, pelo que sabemos até o momento, é o único planeta que abriga vida. Sagan lembrou, ainda, que é nossa responsabilidade sermos mais amáveis uns com os outros e protegermos o único lar que conhecemos. Nesta unidade vamos conhecer um pouco sobre o planeta Terra e seu movimento no espaço. 14 Você já visitou um museu ou planetário? Gosta de fazer visitas virtuais a museus de ciência? Está habituado a assistir a documentários sobre ciência? 24 Você tem o hábito de assistir a vídeos na internet? Que temas você acha mais interessantes? Esses vídeos são mais informativos ou servem apenas de passatempo? 34 Pense nos objetos de seu dia a dia, como roupas, livros e brinquedos. De onde vêm os materiais usados para fabricá-los? O que você faz com esses objetos quando não precisa mais deles? 1 UNIDADE 10 010-035_6TCieg20At_U1cap1.indd 10-11 10/21/18 3:38 PM 44 UNIDADE 1 • O planeta Terra A origem da agricultura Os estudos sobre a evolução humana indicam que, há cerca de 20 mil anos, as populações viviam apenas da caça, da pesca e da coleta de frutos, sementes e raízes disponíveis na natureza, obtidos do ambiente natural, sem cultivo. Em geral, eram grupos nômades, o que significa que viviam mudando de área à medida que os recursos locais se esgotavam. Ao longo do tempo, descobriu-se que certas sementes podiam ser plantadas. Começou então o cultivo de plantas e a domesticação de animais. Com isso, uma população muito maior pôde ser alimentada. É difícil dizer exatamente quando a agricultura começou. Ela deve ter se originado há cerca de 9 mil anos em di- versas regiões do planeta, variando de acordo com os recursos locais: na antiga Mesopotâmia (onde hoje se encontram o Iraque, o Kuwait, a Síria e o sul da Turquia), mais exatamente nos vales dos rios Tigre e Eufrates (cultivo de trigo, ervilha, linho e uva); no vale do rio Nilo, no Egito (cultivo de trigo, entre outros); na América do Sul, nos Andes (quinoa, amendoim, batata, algodão, tomate, abacaxi, pimenta, mandioca, seringueira, etc.); na América Central (milho, man- dioca, feijão, abacate, tomate, cacau, etc.); além de registros na China e na Índia. Com o contínuo crescimento da população e a queda da fertilidade dos solos, novas técnicas de cultivo foram sendo criadas, como a rotação de culturas (será explicada na página seguinte), o uso de fertilizantes e de defensivos agrícolas, o melhoramento genético de plantas, etc. No Brasil, antes da chegada dos portugueses, os povos nativos já cultivavam milho, batata-doce, abóbora, man- dioca, entre outras plantas. Há mais de 8 mil anos, eles já sabiam retirar substâncias tóxicas da raiz de uma variedade de mandioca, a mandioca-brava, tornando-a comestível. A variedade que chega ao comércio atualmente é a mandioca de mesa (conhecida popularmente como macaxeira, aipim ou mandioca-mansa) que não possui substâncias tóxicas. Veja a figura 2.13. Ciência e História Lu ci ol a Zv ar ic k/ Pu ls ar Im ag en s 2.13 Mulheres da etnia Waurá da aldeia Piyulaga descascando mandioca-brava para a produção de beiju, também conhecido como goma ou tapioca. Parque Indígena do Xingu, Gaúcha do Norte (MT), 2016. 036-054_6TCieg20At_U1cap2.indd 44 7/8/19 18:22 A célula6 CAPÍTULO UNIDADE 2 • Vida: interação com o ambiente102 6.1 Células da mucosa da boca vistas ao microscópio óptico (aumento de cerca de 5 910 vezes; coloridas artificialmente). » Você já sabia da existência das células? Como podemos verificar se elas existem? » O que há no interior de cada célula? » Como uma única célula dá origem a todas as células do nosso corpo? A questão é... Você já pensou sobre o que acontece com seu corpo quando você fica resfriado? Nosso corpo não funciona normalmente quando está doente: ficamos indispostos, sentimos dores, o apetite é alterado, entre outras reações. Por que será que isso acontece? Há cerca de trezentos anos os cientistas descobriram algo surpreendente: os seres vivos são formados por pequenas estruturas vivas, as células. Veja a figura 6.1. É o trabalho conjunto dessas unidades estruturais que possibilita todas as atividades que os seres vivos realizam. Estudando as células, os pesquisadores descobriram que, quando há problemas em seu funcionamento, o corpo pode adoecer. O estudo dessas pequenas estruturas nos ajuda, portanto, a compreender melhor a origem das doenças e a cuidar melhor da nossa saúde. As descobertas sobre as características e os mecanismos de funcio- namento das células acabaram também facilitando a pesquisa de novos medicamen- tos e tecnologias. Vamos conhecer agora como é o funcionamento das células. D r. G op al M ur ti/ S P L/ La tin st oc k 100-113_6TCieg20At_U2cap6.indd 102 10/21/18 2:32 PM CONHEÇA SEU LIVRO Apresenta uma imagem e um breve texto de introdução dos temas abordados. Além disso, traz questões que relacionam os conteúdos abordados a competências que você vai desenvolver ao longo do estudo da unidade. Abertura da unidade Abertura dos capítulos Todos os capítulos se iniciam com uma imagem e um texto introdutório que vão prepará-lo para as descobertas que você fará no decorrer do seu estudo. A questão é... Apresenta perguntas sobre os conceitos fundamentais do capítulo. Tente responder às questões no início do estudo e volte a elas ao final do capítulo. Será que as suas ideias vão se transformar? Seções Não deixe de ler as seções que aparecem ao longo dos capítulos. Elas contêm informações atualizadas que contextualizam o tema abordado no capítulo e demonstram a importância, as aplicações e as interações da ciência com outras áreas do conhecimento. As seções relacionam ciência a: • ambiente; • dia a dia; • História; • tecnologia; • saúde; • sociedade. 58 UNIDADE 1 • O planeta Terra Para saber mais A água doce no mundo As principais fontes de água doce para con- sumo humano são os rios, os lagos e os lençóis de água (ou freáticos). O problema é que a distribuição da água doce no mundo é muito irregular: boa parte dela está longe das áreas mais populosas. Por isso a água é escassa em várias regiões do planeta. O Brasil tem em torno de 12% do total de água doce superficial (a água de rios e lagos) do planeta. Além disso, possui uma das maio- res reservas de água doce subterrânea do mundo, o aquífero Guarani, que está localizado a uma profundidade entre 50 m e 1 500 m. Com 1,2 milhão de quilômetros quadrados, o aquífero passa por baixo de oito estados bra- sileiros, além de mais três países: Paraguai, Uruguai e Argentina. É como uma esponja gi- gante constituída de arenito – uma rocha porosa e absorvente –, confinado sob cente- nas de metros de rochas impermeáveis. Veja a figura 3.4. Também no Brasil a distribuição de água doce não é uniforme, se considerarmos sua disponibilidade em relação à população. Isso quer dizer que há muita água em lugares com poucos habitantes, e vice-versa. Analise os dados da tabela da figura 3.5 (valores a proximados), e veja como ficam os dados da tabela no gráfico de barras da figura 3.6. Nesse tipo de gráfico, quanto maior o comprimento de uma barra, maior o valor que ela representa. Comparação entre porcentagem da população e porcentagem da água disponível em cada região do Brasil Região População (em %) Quantidade de água (em %) Norte 8 70 Nordeste 28 3 Sudeste 43 6 Sul 14 6 Centro-Oeste 7 15 Relação entre população e disponibilidade de água 70 60 50 40 30 20 10 0 Nor te População Quantidade de água Nor des te Sud est e Sul Cen tro - -Oe ste Região Po rc en ta ge m Fonte: elaborado com base em OEA. Aquífero Guarani: programa estratégico de ação. [s.l.], jan. 2009, p. 129, 141-143. OCEANO ATLÂNTICO OCEANO PACÍFICO Equador Trópico de Capricórnio 0º 55º O Potencial de águas subterrâneas maior que 10 m3/h Aquífero Guarani N S LO 0 500 1000 km GO MG SP PR SC RS MS MT PARAGUAI URUGUAI ARGENTINA Aquífero GuaraniFonte: elaborado com base em Agência Nacional de Água. Atlas Brasil. Disponível em: <http://atlas.ana.gov.br/Atlas/downloads/atlas/Resumo% 20Executivo/Atlas%20Brasil%20-%20Volume%201%20-%20Panorama% 20Nacional.pdf>. Acesso em: 16 set. 2018. Fonte: elaborado com base em Agência Nacional de Água. Atlas Brasil. Disponível em: <http://atlas.ana.gov.br/Atlas/ downloads/atlas/Resumo%20Executivo/Atlas%20Brasil% 20-%20Volume%201%20-%20Panorama%20Nacional. pdf>. Acesso em: 16 set. 2018. B an co d e im ag en s/ A rq ui vo d a ed ito ra B an co d e im ag en s/ A rq ui vo d a ed ito ra 3.4 3.5 3.6 055-065_6TCieg20At_U1cap3.indd 58 10/21/18 2:39 PM Para saber mais Traz conteúdo complementar, aprofundando os conteúdos estudados no capítulo. 4 Este livro é dividido em três unidades, subdivididas em capítulos. 002-009_6TCieg20At_INICIAIS.indd 4 7/8/19 18:23 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 4 7/8/19 18:26 5MANUAL DO PROFESSOR 5 Na tela Sugestões de vídeos, filmes e documentários relacionados aos assuntos trabalhados no capítulo. Mundo virtual Dicas de sites interessantes para saber mais sobre o assunto tratado no capítulo. Minha biblioteca Indicações de livros que abordam os temas estudados no capítulo. Vídeo disponível O ícone indica que há um recurso audiovisual (áudio, vídeo ou videoaula) relacionado ao tema em estudo. 207206 207206 OFICINA DE SOLUÇÕES OFICINA DE SOLUÇÕES OFICINA DE SOLUÇÕES O que já existe Muitas técnicas de separação de misturas aproveitam as diferentes propriedades dos materiais para separá-los, como estado físico, densidade e magnetismo. Para separar metais de outros materiais, por exemplo, pode-se usar o magnetismo, por meio de um ímã. Tudo junto e misturado Olhe ao seu redor: Quantos materiais diferentes você consegue identificar? Você sabe do que eles são constituídos? Esses materiais são compostos de apenas uma substância, ou são misturas de várias delas? Muitos materiais com os quais temos contato no dia a dia são misturas, ou seja, são compostos de diversas substâncias. O leite, por exemplo, parece ser constituído de uma única subs- tância branca e líquida. Mas ele é, na verdade, uma mistura. Isso fica mais visível quando fervemos o leite para produzir manteiga e creme de leite e separamos a gordura dos demais componentes, como a água. A planta do café, ou cafeeiro, é um arbusto que produz frutos. Dentro desses frutos estão as sementes, que são os grãos de café que usamos no preparo da bebida. Da colheita do café ao preparo, os grãos passam por uma série de processos, entre eles processos de separação de misturas. Após a colheita, os grãos bons são separados dos ruins, de impurezas, como folhas, galhos, rochas e torrões de terra, por meio da catação. Em seguida, passam por um processo de ventilação, que remove poeira, folhas, areia, etc. Dependendo da finalidade, os grãos ainda podem ser separados pelo tamanho, por meio da peneiração. Preparo do café peneiração frutos do cafeeiro catação Desenvolva com os colegas um aparelho ou instrumento que separe um tipo de mistura. Escolha um dos temas a seguir. • Purificação de água: para deixar a água apropriada para o consumo; • Separação de sólidos: para separar uma mistura de sólidos; • Centrifugação: para separar uma mistura em que os componentes têm diferentes densidades. Agora, utilizem as perguntas a seguir para organizar suas ideias e guiar a implementação proposta. 1. De que maneira o aparelho poderá auxiliar nas tarefas cotidianas? 2. Quais tipos de mistura o aparelho irá separar? 3. Que processo de separação de mistura o aparelho irá realizar? 4. Quais são os materiais necessários para a construção do aparelho? Quais serão as etapas de produção? Na prática 1. Como será feita a divisão de tarefas no grupo? 2. O aparelho funcionou conforme o planejado? Com ele é possível separar as misturas da maneira prevista? 3. Quais as dificuldades na execução do projeto? 4. O que vocês aprenderam com essa experiência? Propondo uma solução No dia a dia Ao espremer frutas é possível separar o bagaço e as sementes do suco usando uma peneira. Esse instrumento também é útil para separar grãos finos de farinha ao preparar massas. Coadores de café são usados para filtrar a maior parte dos componentes sólidos do café durante seu preparo. Após os grãos serem torrados (torrefação) a temperaturas entre 150 oC e 230 oC, moinhos mecanizados fazem a moagem deles. O produto da moagem é embalado e está pronto para o consumo. Existem várias maneiras de preparar o café. Em uma delas, água quente e pó de café entram em contato no coador, para que os componentes que dão sabor ao café sejam extraídos para água. O coador também separa o pó da parte líquida por meio do processo de filtração. Conheça algumas soluções de separação de misturas que você pode fazer em casa. • Filtro doméstico http://www.ibb.unesp.br/Home/ Graduacao/ProgramadeEducacao Tutorial-PET/ProjetosFinalizados/ PRINCIPIO_DE_FUNCIONAMENTO_DE_ UM_FILTRO_DOMESTICO.pdf • Destilador http://qnesc.sbq.org.br/online/ qnesc31_1/10-EEQ-0308.pdf Acessos em: 17 out. 2018. Consulte torrefação moagem filtração processo de embalagem Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. M a ri o K a n n o /A rq u iv o d a e d it o ra M a ri o K a n n o /A rq u iv o d a e d it o ra Oficina de soluções Nesta seção você será convidado a propor soluções para situações e problemas do cotidiano por meio do desenvolvimento, da aplicação e da análise de diferentes recursos tecnológicos. 5 ATIVIDADES 163ATIVIDADES162 ATIVIDADES Aplique seus conhecimentos 1 No caderno, ordene as partes do olho listadas a seguir conforme o sentido da passagem de um raio de luz vindo do ambiente. pupila corpo vítreo córnea lente retina humor aquoso 2 A figura a seguir mostra o esquema de formação de imagens em uma câmera fotográfica. O diafragma pode ficar mais aberto ou mais fechado. A objetiva possui lentes e o filme ou sensor registra as imagens. Nas câmeras digitais, a luz incide sobre o sensor eletrônico, é transformada em uma corrente elétrica e depois de- codificada em imagem ou armazenada em dispositivos eletrônicos e então processadas em computador. Se compararmos os olhos às câmeras fotográficas, o que corresponderia, no olho humano, ao diafragma, à objetiva e ao filme ou ao sensor eletrônico? 3 O esquema abaixo mostra o olho de uma pessoa em dois instantes: ao ar livre, em um dia de sol, e em casa, em um quarto pouco iluminado. Identifique as duas situações e justifique sua resposta. instante 1 9.21 instante 2 K L N A rt e s G rá fi c a s / A rq u iv o d a e d it o ra 5 A miopia e a hipermetropia são problemas diferentes e por isso requerem dois tipos diferentes de lente. A figura abaixo indica, para cada condição, onde a imagem é formada e a correção para cada problema. Identifique a condição (miopia ou hipermetropia) e o tipo de lente adequada para corrigir cada problema (lente convergente ou divergente). 9.23 Esquema do olho humano (cerca de 3 cm de diâmetro) visto em corte, em visão lateral. O nervo óptico, que conecta o olho ao cérebro, foi parcialmente representado. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) In g e b o rg A s b a ch /A rq u iv o d a e d it o ra 8 5 3 7 6 4 1 2 S c ie n c e P h o to L ib ra ry filme ou sensor eletrônico imagem invertida obturador objeto objetiva diafragma K L N A rt e s G rá fi c a s /A rq u iv o d a e d it o ra 9.20 Esquema simplificado de máquina fotográfica e foto de sensor eletrônico. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si.) 6 Que parte do sistema sensorial nos informa sobre a posição de nosso corpo quandonos movimentamos? 7 Observe a figura abaixo e, no caderno, faça o que se pede. 4 Você conheceu neste capítulo alguns problemas de visão: miopia, hipermetropia, astigmatismo, catarata, glaucoma e daltonismo. No caderno, escreva quais dos problemas citados correspondem a cada uma das descrições a seguir. a) Lente com pouca transparência. b) Aumento da pressão intraocular. c) Dificuldade de distinguir determinadas cores. d) Dificuldade de enxergar objetos distantes. e) Dificuldade de enxergar objetos próximos. condição A 9.22 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia. P e te r H e rm e s F u ri a n /S h u tt e rs to ck condição B Fonte: elaborado com base em TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Principles of Anatomy & Physiology. 13. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2012. p. 643 e 644. a) Em que região do olho são formadas as imagens? b) Qual estrutura envia mensagens ao cérebro? c) Qual estrutura regula a quantidade de luz que penetra nos olhos? d) Qual é a estrutura que colabora para a acomodação visual? e) Agora, siga a numeração e escreva no caderno o nome das estruturas indicadas. Atividades Ao final de cada capítulo você vai encontrar questões para organizar e formalizar os conceitos mais importantes, trabalhos em equipe, propostas de pesquisa, textos para leitura e discussão e atividades práticas ligadas a experimentos científicos. Lembre-se de não escrever no livro, fazendo suas anotações no caderno. A célula • CAPÍTULO 6 103 1 Conhecendo a célula As plantas, os seres humanos e os outros animais são formados por muitas células e por isso são chamados seres multicelulares, também conhecidos como pluricelulares. Calcula- -se que no corpo de um ser humano adul- to haja, em média, cerca de 30 trilhões de células. Existem também seres formados por uma única célula: são os chamados se- res unicelulares, como a ameba da figura 6.2. Multicelular: vem do latim multi, que significa “muitos”, + celular. Unicelular: vem do latim uni, que significa “um”, + celular. Zigoto: célula que dá origem a todas as células do nosso corpo. Também é conhecido como célula-ovo. Microscópio óptico: micro, em grego, significa “pequeno”; e skopos, “olhar”. Óptico vem do grego optikos, “que tem relação com a visão”. O nome científico identifica uma espécie independentemente do idioma de um texto. Você já leu sobre isso no capítulo 4 e aprenderá mais no 7o ano, quando estudarmos os grupos de seres vivos. 6.3 Ramo de elódea (Egeria densa; folhas com 1 cm a 4 cm de comprimento) e células dessa planta vistas ao microscópio óptico (aumento de cerca de 400 vezes). E S G /A rq u iv o d a e d it o ra C la u d e N u ri d s a n y & M ar ie P er en no u/ Sc ien ce Pho to Library/Latinstock 6.2 Ameba vista ao microscópio eletrônico de varredura. Esse tipo de microscópio consegue obter imagens ampliadas em até 300 mil vezes. As imagens obtidas são então coloridas artificialmente para evidenciar seus detalhes. As amebas são seres vivos unicelulares que, em geral, medem cerca de 0,7 mm de diâmetro. A maioria das células mede me nos que a décima parte de um milímetro; no en- tanto, algumas, como o zigoto humano, chegam a atingir essa medida. Como é possível estudar estruturas tão pequenas como as células? Por causa do seu tamanho, as células devem ser estudadas por meio de instru- mentos que permitam sua visualização, como o microscópio óptico, também chama- do microscópio de luz. Esse tipo de microscópio tem várias lentes de aumento que ampliam a imagem da célula, como veremos adiante. Além do microscópio, técnicas como a aplicação de corantes são empregadas para permitir o estudo das células e de suas estruturas. Foi com a ajuda do microscópio que os cientistas descobriram a existência da célu- la. Observe na figura 6.3 células de uma planta aquática, a elódea (o nome científico dessa espécie de planta é Egeria densa). Steve Gsch meis sner/ Scien ce Photo Libra ry/La tinsto ck Conhecendo a célula As plantas, os seres humanos e os outros animais e por isso são por uma única célula: são os chamados se- 6.2. Multicelular: vem do latim multi, que significa multi, “muitos”, + celular. Unicelular: vem do latim uni, que significa “um”, uni, que significa “um”, , que significa “um”, uni + celular. Zigoto: célula que dá origem a todas as células do nosso corpo. Ameba vista ao microscópio eletrônico de varredura. Esse tipo de microscópio consegue obter imagens ampliadas em até 300 mil vezes. As imagens obtidas são então coloridas artificialmente para evidenciar seus detalhes. As amebas são seres vivos unicelulares que, em geral, medem cerca de 0,7 mm de diâmetro. Steve Gsch meis sner/ Scien ce Photo Libra ry/La tinsto ck Informações complementares Diversas palavras ou expressões destacadas em azul estão ligadas por um fio a um pequeno texto na lateral da página. Esse texto fornece informações complementares sobre determinados assuntos e indica relações e retomadas de conceitos já estudados ou que serão vistos nos próximos capítulos ou volumes. Glossário Os termos sublinhados em azul remetem ao glossário na lateral da página. Ele apresenta o significado e a origem de muitas palavras e auxilia na leitura e na interpretação dos textos. Você também pode consultar o significado de algumas palavras no final do volume, na seção Recordando alguns termos. 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 5 10/26/18 8:28 AM 6 MANUAL DO PROFESSOR 6 SUMçRIO Unidade 1 O planeta Terra .................................................. 10 CAPÍTULO 1: A estrutura do planeta e a litosfera ............................................12 1 Estrutura da Terra ......................................................13 Como sabemos o que existe dentro da Terra? ..........................................................14 2 Camadas da Terra .......................................................15 3 Litosfera .........................................................................16 De que são feitas as rochas? ..................................16 Rochas magmáticas ..................................................18 Rochas sedimentares ................................................20 Rochas metamórficas ...............................................22 4 Os fósseis ......................................................................23 A sequência de fósseis ..............................................25 Os fósseis e os períodos geológicos ....................26 5 Os recursos minerais ................................................28 Recursos naturais renováveis e não renováveis .........................................................30 Atividades ............................................................................32 CAPÍTULO 2: Litosfera: o solo ..............................36 1 O que existe no solo ..................................................37 2 Os tipos de solo ...........................................................39 3 A preparação do solo ................................................41 A terra .............................................................................41 Os nutrientes ................................................................42 A água .............................................................................43 Plantas que recuperam o solo ...............................45 4 Problemas na conservação do solo ............................................................................46 Erosão .............................................................................46 Queimadas ....................................................................49 Defensivos agrícolas ..................................................49 Atividades ............................................................................50 J u e rg e n F a e lc h le /Sh u tt e rs to ck I s m a r In g b e r/ P u ls a r Im a g e n s 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 6 10/26/18 8:28 AM 7MANUAL DO PROFESSOR 7 CAPÍTULO 3: Hidrosfera: água no planeta Terra ...............................................55 1 A água no planeta ......................................................56 Água: essencial para a vida .....................................57 2 Mudanças de estado físico .....................................59 3 O ciclo da água .............................................................60 Atividades ............................................................................63 CAPÍTULO 4: A atmosfera e a biosfera ..........66 1 A atmosfera ..................................................................67 As camadas da atmosfera .......................................68 Propriedades do ar .....................................................69 2 A pressão atmosférica .............................................71 Como medir a pressão atmosférica? ...................72 Pressão atmosférica, altitude e meteorologia .............................................................74 3 Biosfera ..........................................................................75 Ecologia ..........................................................................75 4 A importância da biodiversidade .........................81 Atividades ............................................................................83 CAPÍTULO 5: Terra: uma esfera em movimento no espaço ......................................86 1 A forma da Terra .........................................................87 Mais evidências de que a Terra é uma esfera ...87 2 Os movimentos da Terra .........................................89 O movimento de rotação da Terra e a sombra do gnômon .................................90 O movimento de translação da Terra ..................94 Atividades ............................................................................96 Oficina de soluções ..........................................................98 Unidade 2 Vida: interação com o ambiente .....100 CAPÍTULO 6: A célula .............................................. 102 1 Conhecendo a célula .............................................. 103 Por dentro da célula ................................................ 104 2 O microscópio ........................................................... 106 A invenção do microscópio e a descoberta da célula ........................................ 107 3 A teoria celular ......................................................... 108 4 Da célula ao organismo ......................................... 109 5 Procariontes e eucariontes ................................. 110 Atividades ......................................................................... 111 CAPÍTULO 7: Os níveis de organização dos seres vivos ........................................................... 114 1 Os níveis de organização dos animais ............ 115 Respiração celular.................................................... 117 2 Os níveis de organização das plantas ............. 118 Fotossíntese e organização das plantas ......... 118 3 O sistema digestório .............................................. 121 4 O sistema respiratório ........................................... 122 5 O sistema cardiovascular ..................................... 123 O sangue ..................................................................... 124 6 O sistema urinário ................................................... 125 7 O sistema endócrino .............................................. 126 Hormônios e suas funções ................................... 126 Atividades ......................................................................... 129 A lis ta ir S c o tt /S h u tt e rs to ck /G lo w I m a g e s V it o rm a ri g o /S h u tt e rs to ck 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 7 10/26/18 8:29 AM 8 MANUAL DO PROFESSOR 8 CAPÍTULO 8: O sistema nervoso ..................... 132 1 Os neurônios e o impulso nervoso ................... 133 2 A organização do sistema nervoso .................. 135 O encéfalo ................................................................... 135 A medula espinal ...................................................... 136 Os nervos .................................................................... 137 3 Sistema nervoso: problemas e cuidados ....... 138 A saúde do sistema nervoso ............................... 139 4 Substâncias psicoativas: drogas ....................... 140 Álcool ............................................................................ 142 Fumo ............................................................................ 143 Atividades ......................................................................... 144 CAPÍTULO 9: Interação do organismo com o ambiente ............................... 148 1 O sistema sensorial ................................................ 149 2 Visão ............................................................................. 150 As partes do olho humano ................................... 151 Problemas da visão ................................................. 154 3 Audição e equilíbrio ................................................ 157 4 Olfato, gustação e tato .......................................... 159 Olfato ............................................................................ 159 Gustação ..................................................................... 160 Tato ............................................................................... 161 Atividades ......................................................................... 162 Oficina de soluções ....................................................... 166 CAPÍTULO 10: Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso .......... 168 1 O esqueleto humano .............................................. 169 As articulações .......................................................... 170 Os ossos do crânio .................................................. 171 Os ossos do tronco .................................................. 172 Os membros superiores e inferiores ................ 173 2 Os músculos .............................................................. 174 3 A saúde do sistema locomotor ............................176 Fraturas e entorses ................................................. 177 A importância da atividade física ....................... 178 4 Sistema nervoso, músculos e esqueleto em outros animais ......................... 179 Atividades ......................................................................... 182 Unidade 3 A matéria e suas transformações .... 186 CAPÍTULO 11: Substâncias e misturas ....... 188 1 Identificação de substâncias puras .................. 189 Pontos de fusão e de ebulição ............................ 190 Densidade ................................................................... 192 2 Misturas homogêneas e heterogêneas ......... 194 Soluto e solvente ..................................................... 194Sa m u e l B o rg e s P h o to g ra p h y /S h u tt e rs to ck W A Y H O M E s tu d io /S h u tt e rs to ck 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 8 10/26/18 8:29 AM 9MANUAL DO PROFESSOR 99 CAPÍTULO 13: Materiais sintéticos e os resíduos sólidos ...................... 222 1 Os materiais sintéticos ......................................... 223 Os plásticos ................................................................ 224 Os medicamentos ................................................... 227 Defensivos agrícolas ............................................... 229 2 Tecnologia e alimentação ..................................... 230 Aditivos químicos nos alimentos ....................... 230 Alimentosdiet, light e adoçantes ........................ 231 3 Resíduos sólidos ...................................................... 232 O lixão ........................................................................... 232 O aterro sanitário ..................................................... 233 A incineração ............................................................. 233 A compostagem ....................................................... 234 A reciclagem .............................................................. 234 Consciência e ação! ................................................. 236 Atividades ......................................................................... 239 Recordando alguns termos ................................ 242 Leitura complementar ........................................... 249 Sugestões de filmes ............................................... 253 Sugestões de sites de Ciências ........................ 254 Sugestões de espaços para visita ................. 255 Bibliografia ................................................................... 256 3 Separação dos componentes de uma mistura ........................................................ 195 Catação ........................................................................ 195 Peneiração .................................................................. 195 Levigação .................................................................... 196 Ventilação ................................................................... 196 Separação magnética ............................................. 196 Dissolução fracionada ............................................ 197 Filtração ....................................................................... 197 Decantação ................................................................ 198 Evaporação ................................................................. 198 Destilação ................................................................... 199 4 Transformações químicas .................................... 201 Atividades ......................................................................... 204 Oficina de soluções ....................................................... 206 CAPÍTULO 12: Tratamento de água e esgoto ....................................................... 208 1 Tratamento da água ............................................... 209 Estação de tratamento de água ......................... 210 Cuide da água! ........................................................... 212 2 Tratamento do esgoto ........................................... 214 Estação de tratamento de esgoto ..................... 215 Atividades ......................................................................... 218 C e s a r D in iz /P u ls a r Im a g e n s 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 9 10/26/18 8:29 AM 10 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Objetivos da unidade Nesta unidade, serão traba- lhados conhecimentos sobre a estrutura e as camadas da Ter- ra, explorando alguns de seus elementos, como as rochas, o solo, a água, o ar e os movimen- to do planeta. Serão apresen- tados, ainda, a relação desses elementos com a vida, incluin- do a do ser humano, e alguns conceitos de Ecologia. Principais conceitos da unidade Núcleo da Terra, manto, cros- ta terrestre, litosfera, hidrosfe- ra, atmosfera, biosfera, rochas, fósseis, períodos geológicos, recursos naturais, solo, erosão, estados físicos da água, ciclo hidrológico, pressão atmosfé- rica, habitat, nicho, população, comunidade, ecossistema, bio- diversidade, movimentos e es- fericidade da Terra. Principais competências gerais da BNCC abordadas 3. Valorizar e fruir as diversas manifestações artísticas e culturais, das locais às mundiais, e também par- ticipar de práticas diversi- f ic adas da pr o duç ão artístico-cultural. 5. Compreender, utilizar e criar tecnologias digitais de informação e comuni- cação de forma crítica, sig- nificativa, reflexiva e ética nas diversas práticas so- ciais (incluindo as escola- res) para se comunicar, acessar e disseminar in- formações, produzir co- nhecimentos, resolver problemas e exercer pro- tagonismo e autoria na vi- da pessoal e coletiva. 9. Exercitar a empatia, o diá- logo, a resolução de con- f litos e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito ao outro e aos direitos huma- nos, com acolhimento e valorização da diversida- de de indivíduos e de gru- pos sociais, seus saberes, identidades, culturas e potencialidades, sem pre- conceitos de qualquer na- tureza. 10. Agir pessoal e coletivamen- te com autonomia, respon- sabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, tomando decisões com base em princípios éticos, democrá- ticos, inclusivos, sustentáveis e solidários. Principais competências especí� cas da BNCC 1. Compreender as ciências como empreendimento humano, reconhecendo que o conhecimento científico é provisório, cultural e histórico. 3. Analisar, compreender e explicar características, fenômenos e processos relativos ao mundo natural, social e tecnológico (incluindo o digital), como também as relações que se estabe- lecem entre eles, exercitando a curiosidade para fazer pergun- tas, buscar respostas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das Ciências da Natureza. 6. Utilizar diferentes linguagens e tecnologias digitais de infor- mação e comunicação para se comunicar, acessar e disse- minar informações, produzir conhecimentos e resolver problemas das Ciências da Natureza de forma crítica, signi- ficativa, reflexiva e ética. 10 Representação da Terra vista do espaço. (Cores fantasia.) J u e rg e n F a e lc h le /S h u tt e rs to ck 10 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 10 10/26/18 8:30 AM 11 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Inicie esta unidade fazendo a análise da imagem de aber- tura. Para isso, questione os estudantes sobre qual é a pers- pectiva em que a representação do planeta Terra foi feita, o que cada cor da imagem representa e o que são os pequenos pon- tos luminosos ao redor da Terra. A discussão dessas caracte- rísticas permite verificar alguns conhecimentos prévios dos es- tudantes sobre os assuntos que serão abordados na unidade. Pergunte a opinião dos estu- dantes sobre o que será traba- lhado em relação ao planeta Terra e o que gostariam de saber a respeito desse assunto para promover o interesse e a curio- sidade para o estudo. Se julgar interessante, leia o trecho original do comentário do astrônomo Carl Sagan ao ver o planeta Terra do espaço: Questões de sensibilização 1 Respostas pessoais. Espera-se que o estudante reflita sobre sua autonomia para buscar cultura em diferentes fontes. Além das relacionadas a ciências, é recomendável que os estudantes sejam estimulados a entrar em contato com as mais variadas formas de cultura. 2 O objetivo desta pergunta é fazer com que o estudante reflita sobre seus hábitos de interação com as mídias digitais. É importante que ele valorize as diferentes formas de expressão de ideias, mas que consiga diferenciar co- nhecimento de entretenimento. É fundamental que eles investiguem as fon- tes de informação, já que são muito comuns notícias e textos com informações e conceitos incompletos, ou mesmo, falsos. 3 Consumir de forma consciente significa que devemos comprar apenas o ne- cessário; que devemos reaproveitar o que já temos; e que devemos pensar na forma como vamos descartar o que consumimos. Será interessante con- versar com os estudantes sobre a importância das doações de roupas, brin- quedos, utilidades domésticas e outros aparelhos, e se eles conhecem instituições de caridade na região que aceitam doações. “A Terra é, até agora, o único mundo conhecido que abriga a vida [...]. Talvez não exista melhor comprovação da lou- cura das vaidades humanas do que esta distante imagem de nosso mundo minúsculo.Para mim, ela sublinha a responsa- bilidade de nos relacionarmos mais bondosamente uns com os outros e de preservarmos e amarmos o pálido ponto azul, o único lar que conhecemos.” Pálido ponto azul, de Carl Sa- gan. São Paulo: Companhia das Letras, 1996. p. 10. Incentive os estudantes a fazer comentários sobre suas impressões em relação ao tex- to de abertura, ou a buscar ou- tras descrições, comentários, bem como pesquisar respostas para as dúvidas que possam surgir, como quem foi o primei- ro ser humano a ver a Terra do espaço. Em seguida, proponha uma discussão das questões de abertura em duplas ou trios. 11 O planeta Terra Em uma conferência, no ano de 1996, o astrônomo, escritor e divulgador científico estadunidense Carl Sagan (1934-1996) lembrou que a Terra é a nossa casa – local de moradia dos seres humanos – e, pelo que sabemos até o momento, é o único planeta que abriga vida. Sagan lembrou, ainda, que é nossa responsabilidade sermos mais amáveis uns com os outros e protegermos o único lar que conhecemos. Nesta unidade vamos conhecer um pouco sobre o planeta Terra e seu movimento no espaço. 14 Você já visitou um museu ou planetário? Gosta de fazer visitas virtuais a museus de ciência? Está habituado a assistir a documentários sobre ciência? 24 Você tem o hábito de assistir a vídeos na internet? Que temas você acha mais interessantes? Esses vídeos são mais informativos ou servem apenas de passatempo? 34 Pense nos objetos de seu dia a dia, como roupas, livros e brinquedos. De onde vêm os materiais usados para fabricá-los? O que você faz com esses objetos quando não precisa mais deles? 1 UNIDADE Respostas das questões de sensibilização nas Orientações didáticas. 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 11 10/26/18 8:30 AM 12 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Objetivos do capítulo Neste capítulo, será apresen- tada a estrutura da Terra, bem como as características gerais de suas camadas (ou domí- nios), com foco na litosfera e alguns de seus componentes. Habilidades da BNCC abordadas EF06CI11 Identificar as dife- rentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas prin- cipais características. EF06CI12 Identificar diferen- tes tipos de rocha, relacionan- do a formação de fósseis a ro- chas sedimentares em diferen- tes períodos geológicos. Orientações didáticas Estimule os estudantes a realizar a leitura da imagem desta página. Em seguida, de- bata com eles as características da rocha central; a presença de plantas nas proximidades da rocha, sugerindo a presença de solo, água e outras caracterís- ticas importantes para a exis- tência de vida no local; e a pre- sença de nuvens no céu. Essas percepções podem ser retoma- das nos capítulos subsequen- tes ao abordar solo, biosfera e atmosfera, relacionando os di- versos temas a serem traba- lhados nesta unidade. Ao final da análise da ima- gem, proponha aos estudantes um registro com as respostas do boxe A quest‹o Ž... para ser retomado, corrigido e comple- mentado ao final do capítulo. Essa é uma forma de avaliar a construção do conhecimento do capítulo por cada estudante. Sequência didática No Material Digital do Pro- fessor que compõe esta co- leção você encontra a suges- tão de Sequência Didática 1 do 1o bimestre “As camadas internas da Terra e as rochas”, que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abor- dados neste capítulo. Respostas para A questão é... Na parte central da Terra há um núcleo de ferro e níquel; acima do núcleo há o manto, com rochas derretidas (magma); mais acima há a crosta, com o solo em sua superfície. Esse conhecimento é fruto de estudos de terremotos, da lava expelida por vulcões e de ro- chas antigas, entre outros meios. Há três tipos principais de rocha. A rocha magmática se forma da solidificação da lava dos vulcões. A rocha sedimentar se forma pe- lo efeito do intemperismo sobre outras rochas, que libera sedimentos. Esses sedimentos se acumulam em camadas e, ao longo do UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra12 A estrutura do planeta e a litosfera 1.1 Uma grande rocha de granito localizada no Lajedo do Pai Mateus, no município de Cabaceiras (PB). As rochas formam a parte sólida da superfície da Terra. Um exemplo de rocha é o granito, que você vê na figura 1.1. Sobre essa superfície de rochas, é comum haver uma camada de solo, na qual crescem plantas e vivem diversos seres vivos. Além disso, toda a água dos oceanos, que representam a maior parte da superfície da Terra, também está sobre essa parte sólida. Acima dos continentes e oceanos, há uma camada de ar: a atmosfera, onde podemos encontrar, por exemplo, nuvens. Mas as rochas, os oceanos e a atmosfera são apenas uma fina cobertura do nosso planeta. O que será que há dentro dele? 1 CAPÍTULO K le b e r C o rd e ir o /S h u tt e rs to ck » Como descobrimos o que há no interior da Terra? » Quantos tipos de rocha diferentes existem e como eles se formam? » Como os seres humanos podem usar as rochas que encontram na natureza? » Como as rochas podem nos "dar" informações sobre a história da vida no planeta? A quest‹o Ž... Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas. 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 12 10/26/18 8:30 AM 13 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Utilize a figura 1.2 para apre- sentar a estrutura externa do planeta. Chame a atenção dos estudantes para a linha imagi- nária – o equador – que, por con- venção, divide a Terra em hemis- fério norte e hemisfério sul, mos- trando a localização dos respec- tivos polos e a orientação da Terra, não só na imagem desta página, mas também em diver- sos mapas. É interessante evi- denciar aos estudantes que exis- tem diferenças entre os diâme- tros medidos na direção do equa- dor e em sua perpendicular. Caso os estudantes questionem como o diâmetro da Terra foi de- terminado, é possível discutir as ideias deles sobre como fazer essa inferência. Explore com os estudantes a representação esquemática do interior da Terra na figura 1.3 e destaque a presença de ca- madas distintas. Chame a aten- ção para a imagem da amplia- ção, que mostra quais dessas camadas compõem a litosfera. Verifique se, pela análise da fi- gura, os estudantes conseguem inferir algumas características da litosfera, como apresentar regiões com montanhas, outras cobertas por água, solo ou ve- getação, ser influenciada pela presença de seres vivos e pela atmosfera. tempo, a pressão sobre as camadas de baixo acaba provocando sua compactação e transformando-as em rocha. A rocha metamórfica se forma de outras rochas, pela ação de altas pressões e temperaturas. O granito, por exemplo, é largamente utilizado para construção de monumentos, revestimento de fachadas, pilares, pisos, bancadas e banheiros em geral. O calcário é usado na construção de estradas, na fabricação de cimento. O ferro, o alumínio, o cobre e o chumbo são produzidos a partir de minerais extraídos das rochas. É possível encontrar restos ou marcas de animais e plantas pré-históricos (fósseis) em rochas sedimentares. A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1 13 1 Estrutura da Terra A Terra tem a forma aproximada de uma esfera, ou seja, de uma bola. Mas é le- vemente achatada nos polos (algo imperceptível a olho nu). Veja a figura 1.2. 1.2 O equador é a linha imaginária que divide a Terra em hemisfério norte, onde está o polo norte, e hemisfério sul, onde está o polo sul. diâmetro equatorial: 12 756 km diâmetro polar: 12 714 km L o s k u tn ik o v /S h u tt e rs to ck A estrutura interna do planeta Terra pode ser dividida em três partes: a crosta, o manto e o núcleo. Veja a figura 1.3. manto Você pisa na crosta da Terra, ou seja, na parte sólida do planeta, que é formada principalmente por rochas e na qual se encontram os continentes e oceanos. Em relação ao diâmetrototal da Terra, a crosta é uma camada muito fina. Compare: a distância média entre o centro do planeta e sua superfície (ou seja, o raio da Terra) é de 6 371 km; a parte da crosta relativa aos continentes tem entre 20 km e 60 km de espessura, e a parte sobre a qual estão os oceanos tem entre 5 km e 10 km. Se a Terra fosse do tamanho de uma bola de basquete, a crosta teria a espessura de uma folha de papel. Diâmetro: distância, em linha reta, entre dois pontos de uma circunferência ou esfera, passando pelo centro. 1.3 Re presentação do interior da Terra. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) crosta crosta lit o sf e ra manto (parte superior) (parte superior) (parte inferior) núcleo interno núcleo externo G ar y H in k s /S c ie n c e P h o to L ib ra ry /L a ti n s to ck Ad ilso n S ecco/Arquivo da editora 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 13 10/26/18 8:30 AM 14 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1 15 2 Camadas da Terra Para facilitar os estudos do planeta, a parte mais externa da Terra costuma ser dividida em camadas ou grandes regiões, também chamadas de esferas ou domínios. Acompanhe a descrição de cada uma delas e a figura 1.6. • Litosfera: parte sólida mais externa do planeta, com vários quilômetros de profundidade; formada pelas rochas e pelo solo. • Hidrosfera: conjunto de toda a água existente no planeta (rios, mares, lagos, oceanos, água subterrânea, vapor de água e geleiras). • Atmosfera: camada de ar que envolve o planeta. • Biosfera: conjunto de todas as regiões do planeta em que é possível existir vida. A biosfera, portanto, compreende florestas, campos, desertos, oceanos, rios, lagos, etc. Embora seja interessante dividir os assuntos em partes para facilitar nosso es- tudo, devemos lembrar que na natureza existem interações constantes entre todos os seus elementos (vivos ou não vivos). Assim, essas grandes regiões da Terra também estão em constante interação, uma influenciando a outra. O ser humano, por exemplo, faz parte da biosfera terrestre, mas suas atividades alteram não somente a biosfera como afetam também a litosfera, a hidrosfera e a atmosfera. Infelizmente, essas mudanças nem sempre são favoráveis à vida na Terra, o que afeta inclusive a sobrevivência do próprio ser humano. A destruição das florestas e o aumento da emissão de gás carbônico, por exemplo, vêm provocando mudanças climáticas em todo o planeta. Litosfera: significa “esfera de pedra”, em grego. Hidrosfera: significa “esfera de água”, em grego. Atmosfera: significa “esfera de gás”, em grego. Biosfera: significa “esfera de vida”, em grego. litosfera atmosfera biosfera hidrosfera Il u s tr a n e t/ A rq u iv o d a e d it o ra 1.6 Representação artística das camadas terrestres: litosfera, hidrosfera, atmosfera e biosfera. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) 010-035_6TCieg20At_U1cap1.indd 15 10/22/18 10:02 AM Orientações didáticas Ao abordar as camadas da Terra, é interessante apresentar analogias (como um abacate cortado ao meio) e propor a construção de modelos para auxiliar os estudantes a identi- ficar cada camada e conhecer suas principais características, desenvolvendo, dessa forma, a habilidade EF06CI11 . É importante que os estu- dantes compreendam e dimen- sionem corretamente a pro- porção da espessura das ca- madas e trabalhem a repre- sentação de tamanhos em escala nos modelos científicos. Se julgar pertinente, realize o trabalho de escalas e conver- são de unidades de medidas em parceria com o professor de Matemática. Antes de debater os meios pelos quais os cientistas deter- minaram a composição e a es- trutura do interior da Terra, faça essa pergunta aos estudantes. Deixe-os à vontade para expor seus conhecimentos prévios sobre o assunto antes de apre- sentar as maneiras indiretas de obter esse conhecimento, considerando a impossibilidade de fazer escavações até as ca- madas mais internas da Terra. Ao mencionar que os vulcões fornecem uma pista do que exis- te no interior da Terra, pode-se pedir aos estudantes que ob- servem a figura 1.4, que mostra lava expelida por um vulcão. Texto complementar – Abrindo a Terra Chegar à Lua, a quase 400 mil quilômetros de distância, ou mandar satélites para conhecer outros planetas pode parecer mais fácil do que conhecer a composição e o funcionamento do interior da Terra, uma esfera quase perfeita com 12 mil quilômetros (km) de diâme- tro. Os furos de sondagem chegaram a apenas 12 km de profundidade, mal vencendo a crosta, a camada mais superficial. Como não podem examinar diretamente o interior do planeta, os cientistas estão se valendo de simulações em computador para entender como se forma e se transforma a massa sólida de minerais das camadas mais profundas do interior do planeta quando submetida a pressões e temperaturas centenas de vezes mais altas que as da superfície. Como resultado, estão identificando minerais que se formam a milha- UNIDADE 1 • O planeta Terra14 Embaixo da crosta terrestre está o manto, uma camada que possui partes pas- tosas e que tem cerca de 2 900 km de profundidade. A temperatura do manto au- menta com a profundidade; sua parte mais interna deve variar aproximadamente de 1 000 ˚C a 3 000 ˚C. Partes do manto contêm um material muito quente e pastoso formado por rochas derretidas, o magma. Quando um vulcão entra em erupção, o magma é expelido para a superfície da Terra e passa a ser denominado lava. A parte superior do manto (mais externa) é mais rígida. Junto com a crosta da Terra, formam a chamada litosfera. Reveja a figura 1.3. Na parte mais central da Terra, como o caroço de um abacate, encontra-se o núcleo, com cerca de 3 400 km de raio e formado principalmente de ferro e níquel. Sua parte interna (o núcleo interno) encontra-se no estado sólido, e a parte de fora (o núcleo externo) é líquida. Como sabemos o que existe dentro da Terra? Uma das maneiras de estudar o interior da Terra é cavar um buraco; porém, não é fácil perfurar a Terra, e as temperaturas aumentam muito com a profundidade. No entanto, temos outros recursos para investigar a estrutura interna da Terra, como o uso de aparelhos que medem vibrações da crosta terrestre e detectam tre- mores na ocorrência de terremotos. Essas vibrações nos dão pistas dos materiais que existem no interior da Terra. Outras possibilidades são o estudo das lavas e outros materiais expelidos pelos vulcões e o estudo de rochas antigas, entre outras pesquisas. Veja as figuras 1.4 e 1.5. No 7o ano você vai aprender mais sobre terremotos e vulcões. No 7o ano você vai aprender que a litosfera está dividida em vários pedaços: grandes placas que se movimentam muito lentamente. As erupções vulcânicas e os terremotos têm mais chance de ocorrer nos limites entre essas placas. 1.4 Lava expelida pelo vulcão Kilauea, no Havaí, 2016. Por meio da análise da lava ou das rochas formadas após sua solidificação, podemos conhecer melhor o interior da Terra. 1.5 Amostras de rochas coletadas em sondagem geológica na Irlanda do Norte, 2017. S ci en ce P ho to L ib ra ry /S P L/ La tin st oc k S te ph en B ar ne s/ S ci en ce /A la m y/ Fo to ar en a 010-035_6TCieg20At_U1cap1.indd 14 7/5/19 10:07 AM 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 14 7/5/19 10:11 AM 15 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR res de quilômetros da superfície e reconhecendo a possibilidade de existir um volume de água superior a um oceano disperso na espessa massa de rochas sob nossos pés. [...] Os resultados ajudaram a explicar as velocidades das ondas sísmicas, geradas pelos terremotos, que variam de acordo com as propriedades dos materiais que atravessam e representam um dos meios mais utilizados para entender a composição do interior da Terra. [...]Mesmo das camadas mais externas estão emergindo novidades, que desfazem a antiga imagem do interior do planeta como uma sequên- cia de camadas regulares como as de uma cebola. [...] FIORAVANTE, C. Abrindo a Terra. Pesquisa Fapesp. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2012/08/10/abrindo-a-terra>. Acesso em: 4 set. 2018. Orientações didáticas Ao abordar a parte externa da Terra, mencione que, para facilitar os estudos, ela costu- ma ser dividida em regiões de- nominadas esferas ou camadas, mas que elas estão interligadas e influenciam e são influencia- das umas pelas outras. Como cada camada será estudada de forma independente, é interes- sante propor, nesse momento, maneiras de mostrar como ocor- re essa interação. Isso pode ser feito apre- sentando imagens de antes e depois que evidenciem os impactos do ser humano em todos os domínios. Se julgar oportuno, apresen- te mapas de hidrografia e rele- vo brasileiros para que os es- tudantes se familiarizem com aspectos da litosfera e hidros- fera. Se houver tempo e inte- resse, é possível propor pes- quisa e discussão com os es- tudantes sobre as teorias para origem da atmosfera e hidros- fera do planeta, e a importância da água líquida para que haja vida em um planeta. Além de serem temas que despertam o interesse dos estudantes, essa abordagem permite trabalhar a competência específica refe- rente à compreensão do conhe- cimento científico como provi- sório, cultural e histórico. Mundo virtual Sobre a origem da água no planeta Terra, convém con- sultar o site: <http://agencia. fapesp.br/novo-modelo-fisi co-explica-de-onde-veio-a -agua-da-terra/26403/>. Acesso em: 3 jul. 2019. A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1 15 2 Camadas da Terra Para facilitar os estudos do planeta, a parte mais externa da Terra costuma ser dividida em camadas ou grandes regiões, também chamadas de esferas ou domínios. Acompanhe a descrição de cada uma delas e a figura 1.6. • Litosfera: parte sólida mais externa do planeta, com vários quilômetros de profundidade; formada pelas rochas e pelo solo. • Hidrosfera: conjunto de toda a água existente no planeta (rios, mares, lagos, oceanos, água subterrânea, vapor de água e geleiras). • Atmosfera: camada de ar que envolve o planeta. • Biosfera: conjunto de todas as regiões do planeta em que é possível existir vida. A biosfera, portanto, compreende florestas, campos, desertos, oceanos, rios, lagos, etc. Embora seja interessante dividir os assuntos em partes para facilitar nosso es- tudo, devemos lembrar que na natureza existem interações constantes entre todos os seus elementos (vivos ou não vivos). Assim, essas grandes regiões da Terra também estão em constante interação, uma influenciando a outra. O ser humano, por exemplo, faz parte da biosfera terrestre, mas suas atividades alteram não somente a biosfera como afetam também a litosfera, a hidrosfera e a atmosfera. Infelizmente, essas mudanças nem sempre são favoráveis à vida na Terra, o que afeta inclusive a sobrevivência do próprio ser humano. A destruição das florestas e o aumento da emissão de gás carbônico, por exemplo, vêm provocando mudanças climáticas em todo o planeta. Litosfera: significa “esfera de pedra”, em grego. Hidrosfera: significa “esfera de água”, em grego. Atmosfera: significa “esfera de gás”, em grego. Biosfera: significa “esfera de vida”, em grego. litosfera atmosfera biosfera hidrosfera Il u s tr a n e t/ A rq u iv o d a e d it o ra 1.6 Representação artística das camadas terrestres: litosfera, hidrosfera, atmosfera e biosfera. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) 010-035_6TCieg20At_U1cap1.indd 15 10/22/18 10:02 AM UNIDADE 1 • O planeta Terra14 Embaixo da crosta terrestre está o manto, uma camada que possui partes pas- tosas e que tem cerca de 2 900 km de profundidade. A temperatura do manto au- menta com a profundidade; sua parte mais interna deve variar aproximadamente de 1 000 ˚C a 3 000 ˚C. Partes do manto contêm um material muito quente e pastoso formado por rochas derretidas, o magma. Quando um vulcão entra em erupção, o magma é expelido para a superfície da Terra e passa a ser denominado lava. A parte superior do manto (mais externa) é mais rígida. Junto com a crosta da Terra, formam a chamada litosfera. Reveja a figura 1.3. Na parte mais central da Terra, como o caroço de um abacate, encontra-se o núcleo, com cerca de 3 400 km de raio e formado principalmente de ferro e níquel. Sua parte interna (o núcleo interno) encontra-se no estado sólido, e a parte de fora (o núcleo externo) é líquida. Como sabemos o que existe dentro da Terra? Uma das maneiras de estudar o interior da Terra é cavar um buraco; porém, não é fácil perfurar a Terra, e as temperaturas aumentam muito com a profundidade. No entanto, temos outros recursos para investigar a estrutura interna da Terra, como o uso de aparelhos que medem vibrações da crosta terrestre e detectam tre- mores na ocorrência de terremotos. Essas vibrações nos dão pistas dos materiais que existem no interior da Terra. Outras possibilidades são o estudo das lavas e outros materiais expelidos pelos vulcões e o estudo de rochas antigas, entre outras pesquisas. Veja as figuras 1.4 e 1.5. No 7o ano você vai aprender mais sobre terremotos e vulcões. No 7o ano você vai aprender que a litosfera está dividida em vários pedaços: grandes placas que se movimentam muito lentamente. As erupções vulcânicas e os terremotos têm mais chance de ocorrer nos limites entre essas placas. 1.4 Lava expelida pelo vulcão Kilauea, no Havaí, 2016. Por meio da análise da lava ou das rochas formadas após sua solidificação, podemos conhecer melhor o interior da Terra. 1.5 Amostras de rochas coletadas em sondagem geológica na Irlanda do Norte, 2017. S ci en ce P ho to L ib ra ry /S P L/ La tin st oc k S te ph en B ar ne s/ S ci en ce /A la m y/ Fo to ar en a 010-035_6TCieg20At_U1cap1.indd 14 7/5/19 10:07 AM Vídeo disponível Assista à videoaula “A Ter- ra e suas diferentes cama- das” com os estudantes pa- ra aprofundar o tema Terra e Universo. No Material Digital do Professor, você encontra orientações para o uso des- se recurso. 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 15 7/10/19 2:34 PM 16 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Muitas pessoas, no dia a dia, referem-se a rochas, material sólido formado por um ou mais minerais, pelo termo pedras. Pórem, esse termo não é ade- quado na área de Geologia, pois pode estar relacionado a qualquer substância sólida não mineral, como pedra de gelo ou sabão em pedra. Incentive os estudantes a usar a terminologia técnica sempre que possível para habi- tuá-los ao rigor científico e à co- municação mais exata e objetiva, característica da ciência. Ao tratar a origem das rochas e seus tipos, apresente imagens para exemplificá-los e mostrar as aplicações nas atividades humanas, como construções, decoração, esculturas, entre outras. Ao discutir as principais ca- racterísticas das rochas, é im- portante deixar claro aos es- tudantes que a dureza não es- tá relacionada com resistência a impactos, mas sim com a facilidade com que o material é riscado. Mundo virtual Para visitar museus vir- tuais e acervos de fotografias de rochas e minerais, acesse os sites: <http://portei ras.s.unipampa.edu.br/mv gp/> e <https://www.geocul tura.net/museu-virtual>. Acesso em: 13 set. 2018. Texto complementar – Pesquisadores fazem levantamento de rochas alcalinas na plataforma brasileira No Brasil e Paraguai e, em menor proporção, na Bolívia e Uruguai, há mais de 200 registros de ocorrência de rochas magmáticas alca- linas, como são chamadas formações rochosas geradas pelo resfriamento ou solidificação do magma e compostas, principalmente, pelos minerais feldspatos, feldspatoides, anfibóliose piroxênios alcalinos. [...] No Brasil, essas rochas ocorrem predominantemente nas margens das bacias sedimentares do Paraná, Bauru e Santos e apresentam uma grande variação de composição, tipos petrográficos e modos de ocorrência. A maior parte delas é composta por variedades intrusivas – formadas abaixo da superfície – e hipoabissais – em um estado de transição entre as rochas intrusivas e as vulcânicas – e, em menor par- te, vulcânicas. [...] UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra16 3 Litosfera A litosfera – ou seja, a crosta e a parte superior do manto – é formada principal- mente por rochas. Há mais de 2 milhões de anos os antepassados do ser humano aprenderam a produzir e usar ferramentas. Eles quebravam rochas, deixando-as com as bordas afiadas, e então as usavam para cortar carne e para fazer desenhos nas paredes das cavernas. De lá para cá, a humanidade descobriu muitas outras utilidades para as rochas: desenvolvemos e aperfeiçoamos técnicas de transformação desses materiais para produzir os mais diversos objetos, como veremos mais adiante. De que são formadas as rochas? Você já observou as etapas de uma construção? Uma parede, por exemplo, pode ser feita com cimento, tijolos e areia. Todos esses materiais vêm de rochas encontra- das na natureza. E quais são os componentes das rochas? As rochas são formadas por minerais, substâncias químicas sólidas encontradas na natureza. Se observar o granito, por exemplo, usado para fazer pisos e bancadas de pia, você vai perceber grãos de várias cores e brilho: são os diferentes minerais. Para identificar um mineral, os cientistas estudam algumas de suas propriedades, como a cor, a dureza, a transparência, o brilho, etc. O granito é formado principalmente por três tipos de mineral: o quartzo (grãos brancos), o feldspato (grãos cinzentos) e a mica (grãos pretos). Os minerais que compõem o granito também são usados isoladamente. O quartzo, por exemplo, é utilizado na fabricação do vidro. Nesse processo, a areia, que é formada principalmente por quartzo, é misturada com outros minerais e aquecida em fornos de alta temperatura até derreter. Depois de derretida, a massa é moldada. Veja a figura 1.7. A mica é um bom isolante de calor e de eletricidade; por isso é utilizada na resis- tência (componente interno que esquenta com a eletricidade) do ferro elétrico de passar roupas. O feldspato é utilizado na produção de cerâmica e porcelana e na indústria de vidro. Além disso, entra na produção de esmaltes, azulejos e até de papel. Agora que você já sabe que as rochas são compostas de minerais, chegou a hora de entender melhor como elas se formam na natureza. Podemos usar a origem das rochas para classificá-las em três grupos: rochas magmáticas, rochas sedimentares e rochas metamórficas. Dureza: facilidade com que a superfície do mineral é riscada: quanto mais difícil de ser riscado, maior é a dureza. O quartzo é usado também na fabricação de lentes (como as dos óculos e as dos microscópios), da fibra ótica (usada na transmissão de sinal de internet, por exemplo) e de relógios e circuitos eletrônicos (por exemplo, em rádios, televisores e computadores). 1.7 Vidreiro moldando vidro em alta temperatura em Gramado (RS), 2015. G e rs o n G e rl o ff /P u ls a r Im a g e n s 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 16 10/26/18 8:31 AM 17 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR Além do interesse científico, as rochas alcalinas também têm grande importância econômica em razão dos carbonatitos a elas associados. Essas rochas são fontes principalmente de nióbio – usado como liga na produção de aços especiais e um dos metais mais resistentes à corro- são e a temperaturas extremas – e fosfato – utilizado na agricultura para produzir fertilizantes, além de terras-raras, como titânio e vermi- culita, que não é mais explorada comercialmente. Em sua maior parte, essas rochas compostas por mais de 50% de minerais carbonáticos, como a calcita, a dolomita e ankerita, ocorrem na forma de um manto de rochas alteradas física e quimicamente (intemperismo) que pode atingir até 250 metros de espessura, como as encon- tradas no Vale do Ribeira, em Catalão, em Goiás, e em Araxá, em Minas Gerais, onde está localizado o principal depósito de nióbio do Brasil. [...] ALISON, E. Pesquisadores fazem levantamento de rochas alcalinas na plataforma brasileira. Agência Fapesp. Disponível em: <http://agencia.fapesp.br/ pesquisadores-fazem-levantamento-de-rochas-alcalinas-na-plataforma-brasileira-/27759/>. Acesso em: 13 set. 2018. Orientações didáticas O texto da seção Ciência e His- tória permite o trabalho com ma- nifestações artísticas e culturais, locais e globais. Possibilita a in- terdisciplinaridade por meio da abordagem da história das civi- lizações e a importância da ce- râmica para o desenvolvimento social e cultural. Apresente in- formações e imagens do Egito, China e Grécia, relacionando-as com a história das civilizações e, caso haja tempo e interesse, estimule os estudantes a reali- zar pesquisas complementares. Esse é um excelente momento para trabalhar a competência geral da BNCC que recomenda a valorização de diversas mani- festações artísticas e culturais, locais e mundiais, e a participa- ção em práticas diversificadas da produção artístico-cultural. Além disso, é interessante mostrar locais brasileiros em que o artesanato de cerâmicas está entre as principais fontes de renda. A serra da Capivara, no estado do Piauí, é um exem- plo atual e com grande visibili- dade, pois, além de fonte de renda da comunidade, o arte- sanato de cerâmicas promove a divulgação das pinturas ru- pestres de um importante sítio arqueológico brasileiro e pro- pagação de conhecimento cien- tífico e cultural. Procure em sua região artesãos de argila para que eles compartilhem conhe- cimento e experiências pessoais com a turma. Atividade complementar Se desejar complementar o trabalho de leitura da seção Ciência e História sobre a mol- dagem da argila, pode-se propor, em conjunto com o professor de Arte, uma atividade de mo- delagem desse material para a produção de vasos, potes, es- culturas, etc. Oriente os estu- dantes a refletir antes da pro- dução sobre o que eles querem confeccionar e qual a motiva- ção, para tornar a atividade mais significativa. A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1 17 A argila Rochas que contêm feldspato liberam grãos de argila conforme são atingidas pela água da chuva e se desintegram, ou seja, quebram-se em pedaços pequenos. Os grãos de argila são muito menores que os de areia, e são o principal componente do barro. Quando misturada com água, a argila forma uma pasta que pode ser moldada, como você pode ver na figura 1.8. Depois de moldada, pode ser aquecida em forno e dar origem a um material duro e resistente ao calor, a cerâmica, que é usada em objetos de decoração e em peças de motores, entre outras aplicações industriais. Veja a figura 1.9. A argila pode ser utilizada também na produção de uma infinidade de objetos: azulejos, pisos, pratos, cimento, telhas, tijolos e muitos outros. Veja a figura 1.10. 1.10 Interior de uma olaria, local onde são produzidos tijolos, telhas, louças e outros produtos feitos com argila em Indiana (SP), 2017. A d ri a n o K ir ih a ra /P u ls a r Im a g e n s Is m a r In g b e r/ P u ls a r Im a g e n s Ci•ncia e Hist—ria No Japão foram descobertos jarros, feitos com argila aquecida, com cerca de 10 mil anos de idade. No Brasil, foram encontrados vasos, urnas, brinquedos e estatuetas de cerâmica na ilha de Marajó, no Pará. Estima-se que essas peças bem elaboradas tenham sido produzidas por comunidades indígenas entre 400 d.C. e 1400 d.C. Um dos mais antigos sistemas de escrita do mundo consistia em anotações em placas de argila. Por volta de 4000 a.C., os sumérios (povo que viviaem regiões do atual Oriente Médio) usavam bambu para escrever na argila úmida, que depois era seca ao sol. A d ri a n o K ir ih a ra /P u ls a r Im a g e n s 1.9 Vasos de cerâmica decorados.1.8 Fabricação de vaso de argila. 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 17 10/26/18 8:31 AM 18 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Antes de iniciar a apresenta- ção das rochas magmáticas, questione os estudantes sobre como essas rochas são forma- das. Utilize a imagem do vulcão ativo para relembrar os estu- dantes de que o manto, cama- da abaixo da crosta terrestre, é composto de um material pas- toso que compõe o magma e é expelido para a superfície ter- restre durante erupções vulcâ- nicas, junto com rochas, poeira e gases. Explique que o tipo mais co- mum de rocha formada a partir da erupção de um vulcão é o basalto, resultado do resfriamen- to rápido da lava na superfície terrestre. Em seguida, debata com os estudantes a que con- clusões podemos chegar sobre a ocorrência de vulcanismos na região Sul do país com a presen- ça de falésias formadas por ba- salto. Explique que, embora o Brasil não tenha eventos atuais de vulcanismo, a presença des- sas rochas na superfície é um indício de que eles ocorreram no passado (especificamente no fim da Era Mesozoica, há 130 milhões de anos). É natural a curiosidade dos estudantes em relação aos vul- cões, mas é conveniente avisá- -los de que esse conteúdo será mais bem explorado no 7º ano. Chame a atenção dos estudan- tes para as características do basalto na ampliação da figura 1.12, mostrando que, diferente- mente do granito (outra rocha magmática, mostrada na aber- tura do capítulo), no basalto não é possível observar a olho nu os minerais que o compõem. Texto complementar – O vulcanismo Serra Geral em Torres, Rio Grande do Sul, Brasil: empilhamento estratigráfico local e feições de interação vulcano-sedimentar [...] A região de Torres [...], apesar de se encontrar geograficamente dentro do con- texto da planície costeira gaúcha [...], apresenta excelentes exposições da Formação Serra Geral, do Cretáceo Inferior da Bacia do Paraná. [...] A Formação Serra Geral, topo da sequência estratigráfica da Bacia do Paraná no Rio Grande do Sul, é o registro do vulcanismo ocasionado pela ruptura do mega- continente de Gondwana, dando origem ao Oceano Atlântico Sul. [...] Stewart et al. (1996), por meio de datações radiométricas 40Ar-39Ar, esta- belecem um intervalo temporal de 10 a 12 Ma para Formação Serra Geral, indo de 138 Ma até 127 Ma, estando, portanto, temporalmente localizada dentro do Cretáceo Inferior. PETRY, K.; DE ALMEIDA, D. P. M.; ZERFASS, H. O vulcanismo Serra Geral em Torres, Rio Grande do Sul, Brasil: empilhamento estratigráfico local e feições de interação vulcano-sedimentar. Journal of Geoscience 1(1), 36-47, jan/jun 2005. Disponível em: <revistas.unisinos.br/index.php/gaea/article/view/6403>. Acesso em: 14 set. 2018. UNIDADE 1 • O planeta Terra18 Rochas magm‡ticas Você sabia que a Terra nem sempre foi como a conhecemos hoje? Na época da formação do nosso planeta, há bilhões de anos, muitos vulcões derramavam lava e soltavam vapor de água e gases. Veja a erupção de um vulcão e a lava expelida na fi- gura 1.11. Aos poucos, a superfície do planeta esfriou e o vapor de água se transformou em água líquida, que começou a se acumular, formando rios, lagos, mares e oceanos. A lava também esfriou e se tornou sólida, dando origem à crosta da Terra. Ígneo: do latim, “que tem a natureza ou a cor do fogo”. As rochas magmáticas, ou ígneas, podem se formar quando a lava esfria e fica sólida, assim como podem se originar dentro da crosta, a partir do magma. O material escuro que você vê no detalhe da figura 1.12 é um fragmento de rocha conhecido como basalto. O basalto se formou na superfície da Terra com a solidificação da lava e é um exemplo de rocha magmática. O basalto pode ser usado em calçadas e construções. 1.12 As falés ias de Torres (RS), 2015, são formadas por basalto. Nos detalhes, um fragmento de rocha de basalto e calçada feita com basalto e outros componentes, na praça Marechal Deodoro, em Porto Alegre (RS), 2011. G e rs o n G e rl o ff /P u ls a r Im a g e n s Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo 1.11 Vulcão Tungurahua em erupção e derramando lava no Equador, 2016. C a rl o s C a m p a n a /R e u te rs /F o to a re n a Fa bio Co lom bini/A cervo do fotógrafo 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 18 10/26/18 8:31 AM 19 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Ainda durante a abordagem sobre as rochas magmáticas, apresente a imagem 1.13 do granito e peça aos estudantes que a comparem com a pedra- -pomes (figura 1.14). Se hou- ver possibilidade, compre em uma farmácia ou drogaria uma pedra-pomes para que os es- tudantes possam manuseá-la. Explique a eles que não é ne- cessário que a lava entre em contato com a água para a for- mação de rochas porosas. Os gases presentes na própria lava se expandem quando o material entra em contato com a atmos- fera, formando bolhas. Essas bolhas dão origem aos poros após o resfriamento da lava e formação da rocha. Atividade complementar Para instigar a curiosidade e estimular a busca por respos- tas e o protagonismo do estu- dante, peça que pesquisem por que é possível observar a olho nu os minerais que compõem algumas rochas magmáticas, como o granito, enquanto em outras, como na pedra-pomes ou no basalto, não é possível. Aproveite para discutir a impor- tância de selecionar fontes de informação confiáveis para rea- lizar as pesquisas. Uma maneira de promover a reflexão dos estudantes sobre o conteúdo é ler novamente o parágrafo sobre a formação do granito no interior da Terra e pedir que levantem hipóteses que relacionem o resfriamento lento com a aparência do gra- nito e a partir dessas hipóteses direcionar a pesquisa. Uma boa fonte de informações é o livro Para entender a Terra (Grotzin- ger, J.; Jordan, T. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013). A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1 19 Outra rocha de origem magmática é o granito. Diferentemente do que ocorre com o basalto, no granito é possível ver a olho nu os mine- rais que o compõem. Resistente e durável, o granito é utilizado na pavimentação de ruas, em esculturas, bancadas de pias, pisos, etc. Veja a figura 1.13. Ao contrário do basalto, o granito se formou ainda dentro da Terra, como resultado do lento pro- cesso de resfriamento e solidificação do próprio magma. Às vezes, quando entra em contato com a água, a lava esfria rapidamente. Os gases contidos nela são eliminados e forma-se uma rocha cheia de poros ou buracos. Essa rocha, que parece uma “espuma endurecida”, é conhecida como pedra-pomes e pode ser usada em polimentos de superfícies de objetos ou para amaciar a pele e eliminar calosidades. Veja a figura 1.14. As rochas magmáticas formam a maior parte da crosta terrestre. Mas tal- vez você não perceba isso, porque elas estão geralmente abaixo do solo ou de camadas de outro tipo de rocha: as ro- chas sedimentares, que você vai co- nhecer em seguida. 1.13 A Justiça, 1961. Alfredo Ceschiatti. Escultura de granito localizada na praça dos Três Poderes, em Brasília (DF), 2016. No detalhe, um pedaço de granito. J o ã o P ru d e n te /P u ls a r Im a g e n s 1.14 Fragmento de rocha conhecida como pedra-pomes. M a s s im ili a n o G a llo /S h u tt e rs to ck Fa bio Co lom bini/Ac ervo do fotógrafo As estátuas gigantes da Ilha de Páscoa Na Ilha de Páscoa, localizada a 3,7 mil km da costa do Chile, estão os moais, esculturas gigantes de basalto construídas entre os anos de 1250 e 1500. São cerca de 900 esculturas, com 4 até 10 m de altura. Acredita-se que foram esculpidas pela sociedade conhecida como rapanui, que habitou a ilha por volta do ano de 1100. Há 35 anos, um grupo de arqueólogos– profissionais que estudam sociedades humanas antigas – pesquisa nessa ilha para descobrir como vivia esse povo, como ele desapareceu e como essas estátuas foram construídas. Por meio de escavações, foram descobertas muitas ferramentas, feitas também de basalto e que foram utilizadas nos moais. A análise da composição dessas ferramentas mostrou que todas elas vieram da mesma pedreira, o que é um indicativo de que as pessoas trabalharam juntas para extrair o basalto. Isso poderia sugerir, por exemplo, uma cooperação entre elas na construção dos moais. Esse é um exemplo de como a pesquisa de rochas pode fornecer dados de sociedades que não existem mais. Fonte: elaborado com base em VEIGA, Edson. Estudo traz novas pistas sobre sofisticada sociedade que ergueu enigmáticas estátuas gigantes da Ilha de Páscoa. BBC News Brasil. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/geral-45164718>; O colapso da Ilha de Páscoa não foi como pensávamos, diz nova teoria. Galileu. Disponível em: <https://revistagalileu.globo.com/Sociedade/noticia/2018/08/o-colapso-da-ilha-de- pascoa-nao-foi-como-pensavamos-diz-nova-teoria.html>. Acesso em: 3 out. 2018. Ci•ncia e sociedade 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 19 10/26/18 8:31 AM 20 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Utilize a imagem do fragmen- to de rocha sedimentar para apresentar as características dessas rochas. Se julgar interes- sante e for possível, providencie um exemplar de rocha sedimen- tar para que os estudantes ma- nuseiem e visualizem as marcas de cada camada que foi compri- mida ao longo de milhares ou milhões de anos. Ao desenvolver os processos de formação das rochas sedi- mentares, chame a atenção para as camadas que vão se formando por deposição de se- dimentos erodidos de outras rochas, como pode ser obser- vado na figura 1.16. Também pode ser interes- sante explorar os fatores que podem levar à erosão de rochas: vento, variações bruscas de temperatura, atrito – por ondas ou pela presença de seres vivos que se deslocam sobre as ro- chas –, passagem constante de água, etc. Sugerimos que aproveite a oportunidade para promover entre os estudantes a reflexão sobre o que acontece no caso de alguns seres vivos serem soterrados pelos sedimentos. Essa reflexão será importante quando for abordado o tema de formação de fósseis, mais adiante neste capítulo.Deixe que debatam as ideias sobre o assunto e retome-as ao explo- rar o conteúdo formal. Texto complementar – Em dez anos, MS aumenta produção de calcário agrícola em 169,54% Mato Grosso do Sul possui a segunda maior reserva medida de calcário do Brasil. Segundo o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), o estado possui aproximadamente 10 bilhões de toneladas deste tipo de rocha em seu território. O produto depois de processa- do pode ser utilizado para diversos fins como: produção de cimento, em materiais de construção civil, com aditivo em diversos processos químicos, na produção de alimentos, na purificação do ar e tratamento de esgotos, no refino do açúcar, na fabricação de produtos de hi- giene, vidros, aço, papéis, plásticos, tintas, cerâmicas, além de ser usado também na correção de solos ácidos para a agricultura e pecuária. [...] O uso do calcário agrícola no Brasil é comum e vem sendo implementado há muito tempo no país. Segundo a Embrapa, as primeiras re- comendações para a sua utilização com base em análise de solo provavelmente foram feitas em torno de 1925. Com solos majoritariamente UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra20 Rochas sedimentares Observe com atenção a rocha da figura 1.15. É possível perceber que ela é composta de várias camadas, ou estratos. Esse tipo de rocha é chamado de rocha sedimentar. As rochas sedimentares são formadas por grãos de outras rochas que se depositam em camadas e se unem. Vamos ver como isso acontece. Chuva, vento, água dos rios, ondas do mar, variações de temperatura, seres vivos (fungos, bactérias, etc.): todos esses fatores desgastam, aos poucos, as rochas, que- brando-as em pequenos grãos. Esse processo de desintegração das rochas é chama- do intemperismo. Os ventos e a água da chuva transportam os pequenos grãos de minerais, também chamados de sedimentos, até o fundo de rios, lagos ou oceanos. Ao longo do tempo, esses grãos se depositam e se acumulam em camadas. O peso das camadas de cima comprime as camadas de baixo, que vão ficando cada vez mais compactas. Se você deixar um pedaço de sabão na chuva, verá que ele diminui de tamanho: a água retira, aos poucos, partículas de sabão. Com as rochas, acontece algo semelhante, só que bem lentamente, ao longo de muito tempo. Intemperismo: vem de intempérie, que significa “mau tempo”. Além disso, a água vai transformando os minerais, fazendo com que fiquem gru- dados – ou cimentados – uns aos outros. Assim é formada, ao longo de milhares ou milhões de anos, uma rocha sedimentar. E esse processo continua enquanto a rocha existir. Acompanhe na figura 1.16 o processo de formação de rochas sedimentares. O peso das camadas de cima comprime as de baixo, e a água transforma os minerais, dando origem às rochas sedimentares. 1.16 Formação de rochas sedimentares. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) Chuva, vento e outros agentes de intemperismo desgastam as rochas e carregam fragmentos. Os fragmentos se depositam em mares e depressões de terrenos. 1 2 3 1.15 Fragmento de rocha sedimentar, Parque Nacional da Serra das Confusões, Caracol (PI), 2015. F a b io C o lo m b in i/ A c e rv o d o f o tó g ra fo S P L /F o to a re n a 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 20 10/26/18 8:31 AM 21 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Apresente aos estudantes outro tipo de rocha sedimentar – o calcário –, explicando o seu processo de formação e sua importância econômica. Amplie a lista de possíveis usos do cal- cário sugerindo que os estu- dantes pesquisem de que ma- neira ele pode ser utilizado na agricultura. O calcário é utiliza- do para corrigir a acidez do so- lo – o que aumenta a eficácia dos fertilizantes, melhora a ae- ração e a circulação de água. Esclareça aos estudantes que o solo também é parte da litos- fera e que será estudado com mais detalhes no capítulo 2. Peça aos estudantes que ana- lisem a imagem da pedreira e imaginem que tipos de impactos ambientais e sociais podem ser causados em decorrência da atividade mineradora. Explique a eles que um dos impactos é o desmatamento ao redor da pe- dreira e a redução da quantida- de de rochas no ambiente, que ocasiona alterações, por exem- plo, do ciclo da água. Outra preo- cupação é o pó gerado pela ex- tração, que causa problemas respiratórios nos trabalhadores das pedreiras e nas pessoas e animais que vivem nas proximi- dades da região. O pó também pode ser relacionado à redução da taxa de fotossíntese das plan- tas e ao assoreamento de rios. Explique que os impactos ambientais causados por ati- vidades humanas serão vistos ao longo de todo o estudo de Ciências. O estudo dos impac- tos ambientais de causas an- trópicas contribui para o de- senvolvimento da competência geral da BNCC referente a ar- gumentar com base em dados e informações confiáveis para defender ideias e decisões co- muns que respeitem e promo- vam a consciência socioam- biental e o consumo respon- sável em âmbito local, regional e global. ácidos, principalmente os da região do Cerrado, o produto representa uma alternativa relativamente barata, R$ 50 a tonelada comercializada pela Mineração Bodoquena, por exemplo, para aproximar o PH do solo de uma faixa de neutralidade, o que aumenta a eficiência da adubação. A correção diminui, conforme estudos da Embrapa, a perda de nutrientes do solo por lixiviação (ação de água das chuvas) e evaporação, em pelo menos 20%. Aquantidade necessária a correção é determinada pela análise do solo. O Brasil é autossuficiente na produção de cal- cário agrícola e consome 33 milhões de toneladas/ano do insumo. [...] VIEGAS, A. Em dez anos, MS aumenta produção de calcário agrícola em 169,54%. G1. Disponível em: <http://g1.globo.com/ mato-grosso-do-sul/noticia/2016/04/em-dez-anos-ms-aumenta-producao-de-calcario-agricola-em-16954.html>. Acesso em: 16 set. 2018. A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1 21 C h ic o F e rr e ir a /P u ls a r Im a g e n s O calcário Esqueletos, conchas e carapaças de animais aquáticos são ricos em um tipo de sal chamado carbonato de cálcio. Ao longo de muitos anos, esse material pode formar outra variedade de rocha sedimentar, o calcário, que também se forma pelo depósito de sais de cálcio presentes na água. O calcário pode ser usado na agricultura, para a melhoria de alguns solos, e na fabricação do cimento e da cal, empregados em construções. Veja a figura 1.17. Carapaça: cobertura dura que recobre o corpo de certos animais. 1.17 Extração de calcário para a produção de cal em Almirante Tamandaré (PR), 2016. No destaque, um fragmento da rocha. Para saber mais Calcário: formação e usos O principal constituinte mineralógico do calcário é a calcita [...], podendo conter menores quantidades de carbonato de magnésio, sílica, argila e outros minerais. O calcário é encontrado extensi- vamente em todos os continentes, e é extraído de pedreiras [...]. Esses depósitos são geralmente formados pelas conchas e pelos esqueletos de microrganismos aquáticos, comprimidos sob pressão para formar as rochas sedimentares que chamamos calcário. O calcário representa aproximadamente 15% de todas as rochas sedimentares. Há também os depósitos de calcário precipitado diretamente de águas com elevados teores de sais minerais. As reservas de calcário, ou rochas carbonatadas, são praticamente intermináveis, porém a sua ocorrência com elevada pureza corresponde a menos de 10% das reservas [...] em todo mundo [...]. O calcário apresenta uma grande variedade de usos, desde matéria-prima para a construção civil, material para agregados, matéria-prima para a fabricação de cal [...], na fabricação de cimento, e até como rochas ornamentais. As rochas carbonatadas e seus produtos também são usados como corretivos de solos ácidos; [...] matéria-prima para as indústrias de papel, plásticos, química, siderúrgica, de vidro; dentre outros [...]. BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Produto RT 38 – Perfil do calcário. Disponível em: <http://www.mme.gov.br/ documents/1138775/1256650/P27_RT38_Perfil_do_Calcxrio.pdf/461b5021-2a80-4b1c-9c90-5ebfc243fb50>. Acesso em: 14 set. 2018. 1.18 Aplicação de calcário em Dilermando de Aguiar (RS), 2018. Fabio Colombini/Acervo do fotógrafo G e rs o n G e rl o ff /P u ls a r Im a g e n s 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 21 10/26/18 8:31 AM 22 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Chame a atenção dos estu- dantes para a imagem da es- cultura de mármore Cavalo de Marly na figura 1.19. Aproveite a oportunidade para mostrar outras obras feitas por diversos artistas a partir de rochas, co- mo é o caso das esculturas apresentadas na imagem e na figura 1.13 da página 19. Entre alguns artistas que podem ser apresentados, podemos citar Michelangelo (1475-1564) e Auguste Rodin (1840-1917). É interessante incentivar os es- tudantes a buscar artistas de diferentes culturas e épocas, incluindo artistas contemporâ- neos, como o brasileiro Cícero D’Ávila. Outro ponto interessante de debater com os estudantes é o efeito das condições climáticas na conservação de estátuas e monumentos feitos com rochas. Esse assunto será visto com mais detalhes ao longo do es- tudo de Ciências. Mundo virtual Para conhecer algumas esculturas contemporâneas, acesse o site do artista bra- sileiro Cícero D’Ávila: <http:// www.cicerodavila.com/>. Acesso em: 24 set. 2018. Atividade complementar Ao finalizar o estudo dos três tipos de rochas, pode ser inte- ressante pedir aos estudantes que pesquisem os principais monumentos brasileiros feitos em rochas. Essa atividade pode contribuir para o desenvolvimento da ha- bilidade EF06CI12 e também para que os estudantes conhe- çam a história dos monumentos históricos brasileiros e os fatos aos quais se relacionam. Além disso, os estudantes terão a oportunidade de diferenciar e identificar as rochas das quais esses monumentos são feitos (em geral, granito ou mármore). Caso exista a possibilidade, vi- site alguns monumentos locais com os estudantes. UNIDADE 1 • O planeta Terra22 1.20 O Pão de Açúcar, n o Rio de Janeiro (RJ), é uma formação de gnaisse. Foto de 2018. No detalhe, um fragmento desse tipo de rocha. Dir k W iersma/ Science Photo Library/Latinstock C h ic o F e rr e ir a /P u ls a r Im a g e n s Rochas metam—rficas Você já viu esculturas feitas de mármore, como a da figu- ra 1.19? O mármore, também utilizado na fabricação de pias e pisos, é um exemplo de rocha metam—rfica: aquela que se origina da transformação (metamorfose) de outras rochas. No caso do mármore, a rocha de origem é o calcário. As rochas metamórficas se originam de uma transfor- mação de rochas magmáticas ou sedimentares. Nesse caso, o que muda é a organização dos minerais – e, às vezes, até os próprios minerais, que se transformam em outros. Surge, então, uma nova rocha com propriedades diferentes das da rocha original. Essa transformação ocorre em decorrência de proces- sos que envolvem variação de temperatura e de pressão. Quando, por exemplo, movimentações na crosta da Terra empurram uma rocha sedimentar para regiões mais profun- das, de maior pressão e temperatura, ela sofre mudanças na aparência, na organização de seus minerais e até em sua composição química. Além da temperatura e da pressão, os fluidos – água, gás carbônico, gás oxigênio – também exercem um papel importante na formação das rochas metamórficas, ao facilitar as reações e transformações dos minerais. O Corcovado e o Pão de Açúcar, no Rio de Janeiro, assim como a maioria das rochas da serra do Mar, são exemplos de gnaisse, uma rocha metamórfica que pode se formar da transformação do granito. Veja a figura 1.20. 1.19 Cavalo de Marly, 1745. Guillaume Coustou. Escultura de mármore, 3,40 m de altura, localizada em Paris, França. No detalhe, amostra de mármore. F a b io C o lo m b in i/ A c e rv o d o f o tó g ra fo Museu Virtual Geológico do Pampa (Unipampa) http://porteiras.s.unipampa.edu.br/mvgp Tem fotos de diferentes tipos de rochas magmáticas (ígneas), metamórficas e sedimentares, além de informações sobre a geodiversidade do pampa gaúcho. Acesso em: 5 set. 2018. Mundo virtual F a b io C o lo m bi ni /A ce rv o do fo tóg rafo Metamórfica: do grego metamórphosis, que significa “mudança”, “transformação”. Serra do Mar: é uma cadeia de montanhas que se estende pelo litoral do Brasil, indo do estado do Rio de Janeiro até Santa Catarina. É formada em sua maioria por granitos e gnaisses. 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 22 10/26/18 8:31 AM 23 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Inicie a abordagem dos fós- seis debatendo com os estudan- tes como é possível determinar que animais como os dinossau- ros habitaram o planeta Terra. Deixe-os à vontade para exporem seus conhecimentos e curiosi- dades. A formação de fósseis e a diversidade de dinossauros são assuntos que despertam interesse, e o debate inicial pode ser uma ferramenta para envol- ver os estudantes no estudo de evolução, afinal, trata-se de um indício de que os seres vivos se modificam ao longo do tempo. Não deixe de alertá-los, no en- tanto, de que a evolução bioló- gica será estudada com mais detalhes no último ano do Ensi- no Fundamental. Nesse momento, expliqueque as aves originaram-se por evolução de um grupo de di- nossauros da Era Mesozoica e que essa compreensão foi pos- sível por causa da descoberta recorrente de fósseis de dinos- sauros com penas, o que faz com que as aves sejam incluí- das atualmente no grupo dos dinossauros. Pode ser interessante comen- tar com os estudantes que as descobertas científicas nem sempre ficam restritas aos pesquisadores e que algumas ocorrem ao acaso. Narrar fatos como o apresentado no texto abaixo é interessante para mos- trar aos estudantes que a ciên- cia vai além das fronteiras aca- dêmicas e que contribuições importantes podem ser feitas pela população. Atividade complementar Solicite aos estudantes que leiam o texto inicial do site in- dicado no Mundo virtual desta página do Livro do Estudante, que explica como as réplicas de fósseis foram produzidas pelo Museu de Geociências. Para tra- balhar com alfabetização cien- tífica e interpretação de texto, oriente os estudantes a elabo- rar um passo a passo de como as réplicas foram reproduzidas. Caso seja necessário, incenti- ve-os a buscar informações adi- cionais em outras fontes de pesquisa. Texto complementar – Fóssil de titanossauro é encontrado por acaso no interior de São Paulo Um osso de titanossauro, uma das maiores espécies de dinossauro que habitou o Brasil, foi encontrado na zona rural de Jaci, cidade de menos de 7.000 habitantes no norte paulista, a 466 km da capital. O fóssil tem 40 centímetros e pesa 25 quilos. Trata-se da cabeça do fêmur do dinossauro, que viveu no período Cretáceo – período que vai de 140 milhões de anos a 66 milhões de anos atrás – e habi- tou o interior do Estado. [...] A descoberta do fóssil foi feita, por acaso, no fim de novembro pelo comerciante Romildo Goreti Goldoni, de 49 anos. Ele fazia a entrega de materiais de construção em uma fazenda quando encontrou o osso. [...] MACHADO, S. Fóssil de titanossauro é encontrado por acaso no interior de São Paulo. Folha de S.Paulo. Disponível em: <https://www1.folha.uol.com.br/ ciencia/2017/12/1945597-fossil-de-titanossauro-e-encontrado-no-interior-do-estado-sao-paulo.shtml>. Acesso em: 17 set. 2018. A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1 23 4 Os f—sseis Você já deve ter visto em filmes ou livros o animal representado na figura 1.21: o tiranossauro. Esse animal deixou de existir há milhões de anos. O tiranossauro pertence ao grupo dos dinossauros, que viveram na Terra durante cerca de 150 milhões de anos. Há 65 milhões de anos, quase todos desapareceram, ou seja, foram extintos. O estudo dos dinossauros nos dá fortes evidências de que os seres vivos nem sempre foram como são conhecidos hoje. Eles passaram e passam por várias trans- formações ao longo do tempo. Essas mudanças que ocorrem nas populações de seres vivos fazem parte de um processo chamado evolução. O estudo da evolução nos ajuda a descobrir a origem de cada grupo de ser vivo atual e a entender a enor- me diversidade de organismos que há em nosso planeta. Mas como sabemos que os dinossauros existiram? Muitos organismos que desapareceram deixaram restos ou marcas nas rochas: os fósseis. Eles são estudados pela Paleontologia, a ciência que estuda os seres vivos do passado. Oficina de Réplicas – Museu de Geociências (USP) http://oficinadereplicas. igc.usp.br Contém fotos de réplicas de fósseis produzidos em resina. Acesso em: 9 set. 2018. Mundo virtual Paleontologia: vem do grego palaiós, “antigo”; óntos, “ser”; lógos, “estudo”. 1.21 Representação artística de um tiranossauro: carnívoro que media aproximadamente 6 m de altura e 15 m de comprimento. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) H e rs ch e l H o ff m e y e r/ S h u tt e rs to ck 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 23 10/26/18 8:31 AM 24 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Para explicar aos estudantes como ocorre a formação de um fóssil de dinossauro, utilize a sequência de esquemas pre- sente na figura 1.22. Mencione que são raros os casos em que o corpo completo de um orga- nismo fica bem preservado, porque os organismos geral- mente sofrem decomposição. Debata com os estudantes quais são as partes de seres vivos que são geralmente fos- silizadas. Em geral, é mais co- mum que os fósseis se formem a partir de partes duras, como conchas, carapaças, ossos e dentes. Esclareça, ainda, que fósseis podem ser restos de seres vivos ou seus vestígios (como pegadas ou fezes). Chame a atenção dos estu- dantes para a fotografia de in- setos conservados em âmbar na figura 1.24. Explique que nesse tipo de fossilização, além da conservação de seres vivos inteiros com preserva- ção total de suas característi- cas externas e genéticas, é possível obter, em alguns ca- sos, informações sobre a at- mosfera primitiva em bolhas de ar formadas no âmbar. Texto complementar – Paleontologia da Bacia do Araripe A região do Geopark Araripe possui uma das maiores jazidas fossilíferas do perío- do Cretáceo do Brasil e do mundo, o que nos permite conhecer a espetacular biodi- versidade que se desenvolveu entre 120 a 100 milhões de anos. A preservação desta vasta riqueza de fósseis foi propiciada por condições singulares durante a evolução da Bacia do Araripe, possibilitando um excepcional estado de conservação da diver- sidade paleobiológica. Este registro paleontológico reflete capítulos importantes da evolução da história da Terra e da vida na região do Cariri. [...] Na Bacia do Araripe, os calcários laminados do membro Crato possuem diversifica- dos e abundantes registros de fauna e flora muito bem preservados. O ambiente que existia há cerca de 110 milhões de anos, e que permitiu a fossilização deste material, corresponde a um lago caracterizado por águas calmas, com alta taxa de precipitação de carbonatos e sais, e com pouco oxigênio. [...] Atualmente são conhecidas no membro Crato mais de 50 espécies de plantas, cen- tenas de espécies de insetos, camarões, escorpiões, aranhas, moluscos, peixes, tarta- rugas, crocodilianos, lagartos, pterossauros e aves, reflexo da exuberante fauna que existia neste período. [...] Mundo virtual Para saber mais sobre a descoberta de fósseis de di- nossauros considerados an- cestrais das aves, leia a re- portagem disponível no site: <http://revistapesquisa. fapesp.br/2012/07/23/en contrado-dinossauro-brasi leiro-ancestral-das-aves>. Acesso em: 13 set. 2018. UNIDADE 1 • O planeta Terra24 1.22 Sequência de formaçã o de um fóssil de dinossauro. Na etapa 1, o corpo do animal inicia o processo de decomposição pela ação de organismos decompositores. Na etapa 2, o material do esqueleto é substituído por minerais do local em que se encontra e sua forma original é preservada. Na etapa 3, o fóssil é encontrado após a escavação. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) S c ie n c e P h o to L ib ra ry /F o to a re n a 2 Um fóssil só se forma em condições muito específicas, pois, geralmente, um ca- dáver é comido por animais ou decomposto por fungos e bactérias. As partes moles têm mais chance de serem comidas e decompõem-se mais rapidamente que as par- tes duras (ossos, conchas, etc.); as estruturas duras, portanto, apresentam maior possibilidade de formarem fósseis. Veja a figura 1.22. Um fóssil pode se formar com mais facilidade quando um organismo morre e, antes de se decompor, é soterrado por sedimentos (areia ou argila) no fundo de lagos e mares ou no leito dos rios. Ao longo de milhões de anos, os sedimentos se compactam e formam rochas sedimentares nas quais podemos encontrar fósseis. Reveja a figura 1.22. Estudando ossos fossilizados de dinossauros, por exemplo, podemos ter uma ideia de sua altura, massa e até da forma de locomoção. Os dentes e as garras podem indicar o tipo de alimentação, considerando que o animal está adaptado ao ambienteem que vive e a determinado modo de vida. Animais carnívoros, por exemplo, têm dentes pontiagudos, que auxiliam a prender outro animal e a rasgar a sua carne. Às vezes, no processo de fossilização, as partes duras do corpo do ser vivo são substituídas por minerais e sua forma original é preservada. Em outros casos, o organismo é completamente destruído, mas sua marca ou seu molde fica reproduzido na rocha. Veja a figura 1.23. Fóssil: vem do latim fossilis, que significa “tirado da terra”. São raros os casos em que o corpo todo de um organismo fica bem preservado. Mas isso aconteceu, por exemplo, com os mamutes (parentes extintos dos elefantes) que tiveram a carne e a pele congeladas ao ficarem soterrados sob o gelo da Sibéria e com os insetos presos na resina de pinheiros. Nessa resina fossilizada, chamada âmbar, já foram encontrados insetos que viveram há milhões de anos. Veja a figura 1.24. C e ls o O liv e ir a /A rq u iv o d a e d it o ra A lf re d P a s ie k a /S P L /L a ti n s to ck 1.23 Fóssil de peixe (cerca de 35 cm de comprimento) exposto no Museu de Paleontologia da Universidade Regional do Cariri, no Ceará. 1.24 Insetos conservados em âmbar há cerca de 40 milhões de anos. 1 2 3 2 2 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 24 10/26/18 8:31 AM 25 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR Atualmente, são conhecidas cerca de 50 espécies de pterossauros descritas em todo o mundo, sendo que 23 destas espécies foram identificadas na Bacia do Araripe. Quatro espécies de dinossauros também estão representados no membro Romualdo. Dinossau- ros do grupo dos raptores, como o Santanaraptor placidus, viveram na Bacia do Araripe há aproximadamente 30 milhões de anos antes dos seus ancestrais imortalizados pelo cinema, como o velociraptor e o tiranossauro. [...] Finalmente, nas rochas formadas em ambiente sob influência marinha, foram iden- tificados fósseis de seis espécies de tartarugas e duas espécies de crocodilianos. A certeza que águas marinhas estiveram no meio do nordeste do Brasil, mais precisa- mente na Bacia do Araripe, há cerca de 100 milhões de anos, é atestada pela presença de equinoides (grupo da estrela do mar, serpente do mar e lírio do mar). Esse grupo ocorre apenas em ambiente cuja salinidade está acima de 20 g de sal por litro de água, o que permite dizer, sem sombra de dúvidas, que o sertão já foi mar. Orientações didáticas Para explicar a sequência de fósseis, utilize a figura 1.25, em que é possível visualizar uma representação da distribuição de alguns fósseis de vertebrados nas camadas de uma rocha se- dimentar. Chame a atenção dos estudantes para linha do tempo, indicando que as camadas mais profundas são mais antigas e as camadas mais superficiais são compostas de sedimentos de- positados mais recentemente. Explique aos estudantes que é possível determinar a idade aproximada de cada camada de rocha e de fósseis e, com isso, é possível estimar em qual in- tervalo de tempo determinadas espécies viveram. Registros do anfíbio surgiram na terceira ca- mada da ilustração, por exem- plo. Sabendo a idade dessa ca- mada, é possível estimar o sur- gimento do anfíbio. É importan- te ressaltar que a ausência de registros fósseis do anfíbio em camadas mais antigas pode significar que essa espécie não existia, ou então que nenhum foi fossilizado. Pode ser interessante, ainda, mostrar aos estudantes que existe correspondência entre alguns fósseis brasileiros e afri- canos, indicando que essas duas regiões se encontravam próximas em algum momento da história da Terra. Esse as- sunto será debatido com mais detalhes no 7o ano. Mundo virtual Para entender como é feita a datação de rochas, visite o site: <http://www.cprm.gov. br/publique/Redes-Instituci onais/Rede-de-Bibliotecas ---Rede-Ametista/Canal-Esco la/Como-Sabemos-a-Idade -das-Rochas%3F-1070.html>. Acesso em: 14 set. 2018. GEOPARK ARARIPE. Paleontologia da Bacia do Araripe. Disponível em: <http://geoparkararipe.org.br/paleontologia-da-bacia-do-araripe>. Acesso em: 30 ago. 2018. A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1 25 A sequência de fósseis Estudando a formação das rochas e dos fósseis, os cientistas descobriram que a idade de um fóssil corresponde, aproximadamente, à idade do terreno em que ele se encontra. Em geral, quanto mais profunda uma camada de rocha, mais antiga ela é. Portanto, os fósseis daquela camada são mais antigos que os fósseis encontrados em camadas superiores. Os estudos de evolução dos seres vivos indicam, por exemplo, que, entre os ani- mais vertebrados, os peixes devem ter surgido antes dos anfíbios (sapos, rãs, sala- mandras, etc.) e estes, antes dos répteis atuais (jacarés, tartarugas, lagartos, etc.). Então, em estratos mais antigos, vamos encontrar fósseis de peixes, mas não vamos encontrar fósseis de anfíbios e répteis. Nos estratos intermediários esperamos en- contrar fósseis de peixes e de anfíbios, mas não de répteis. Nas camadas mais recen- tes, vamos encontrar fósseis de peixes, anfíbios e répteis atuais. Veja a figura 1.25. Esses achados indicam que, de fato, ancestrais (antepassados) dos atuais peixes originaram, por evolução, os ancestrais dos atuais anfíbios, e estes, por sua vez, deram origem aos ancestrais dos atuais répteis. De acordo com a teoria da evolução, espera- -se também que os fósseis de organismos mais semelhantes às espécies atuais sejam encontrados nas camadas mais recentes. Como se formam os fósseis (Universidade de Coimbra) http://fossil.uc.pt/pags/ formac.dwt Animação sobre como se forma um fóssil. Acesso em: 5 set. 2018. Mundo virtual 1.25 Distribuição de alguns fósseis de vertebrados nas camadas de uma rocha sedimentar. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) Fonte: elaborado com base em How are fossils formed? Australian Museum. Disponível em: <https://australianmuseum.net.au/how-are-fossils-formed>. Acesso em: 27 set. 2018. camadas mais recentes camadas mais antigas camada intermediária P a u lo C e s a r P e re ir a /A rq u iv o d a e d it o ra peixe peixe peixe peixe peixe peixe peixe peixe peixe réptil réptil anfíbio anfíbio anfíbio 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 25 10/26/18 8:31 AM 26 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas O infográfico que compõe as páginas 26 e 27 apresenta eventos que marcaram perío- dos geológicos ao longo da his- tória da Terra. Permita que os estudantes façam a leitura do infográfico e observem as ilus- trações pelo tempo que for ne- cessário. Em seguida, peça que relatem o que compreenderam, acolha as respostas e comple- mente as informações sanando quaisquer dúvidas. Explique aos estudantes que eles não precisam se preocupar com os detalhes dos aconteci- mentos explicados no quadro. Informe que eles irão conhecer mais sobre o processo de evo- lução biológica no 9o ano. Chame a atenção para os longos períodos de tempo ao longo da história da Terra (di- vididos em éons, eras e perío- dos). Por ser uma escala de tempo difícil para o estudante compreender, se julgar perti- nente, utilize uma comparação feita pelo astrônomo Carl Sa- gan, em seu livro Dragões do Éden (Editora Francisco Alves, 1985, páginas 16-19). Sagan mostra que, se condensarmos em um mês a história da vida a partir da formação de uma atmosfera com gás oxigênio (produzido principalmente pe- los primeiros organismos a fazer fotossíntese), em datas aproximadas e começando pe- lo dia 1, os primeiros inverte- brados (animais sem coluna vertebral, como insetos, mi- nhocas, ostras, camarões, etc.) teriam surgido no dia 16 do mês. Os primeiros vertebrados, no dia 18. As plantas terres- tres, no dia 20. Os primeiros anfíbios (sapos, rãs, etc.) no dia 22 e os répteis no dia 23. Os primeiros mamíferos no dia 26 e as primeiras aves no dia 27. Finalmente, os primeiros seres humanos teriam surgido no finaldo dia 31 desse hipo- tético mês. Texto complementar – Um pouco da história da Terra [...] A Terra foi formada [...] há 4,6 bilhões de anos [...] a partir de poeira e gás. [...] Nesse período, denominado pelos cientistas de Hadeano, o planeta era uma grande massa disforme de rochas em ebulição, bombardeada por uma incessante chuva de meteoros e cometas, não abrigando nenhuma forma de vida. De repente, a grande colisão com um planetóide errante arrancou milhões de pe- daços do planeta. Parte desses destroços ficaram na órbita da Terra e acabaram por juntar-se, formando a Lua. [...] Durante estes acontecimentos, começou a ser expelida do interior da Terra uma imensa quantidade de gases e vapor de água. Esses gases formaram a chamada atmosfera primitiva e o vapor de água favoreceu o surgimento das primeiras chuvas. [...] A formação dos oceanos foi fundamental para o surgimento da vida no planeta, pois foi no mar que surgiram as primeiras formas de vida (as bactérias). UFRGS. Projeto Amora. Um pouco da história da Terra. Disponível em: <http://www.ufrgs.br/projetoamora/atividades-integradas/atividades- integradas-2011/um-pouco-da-historia-da-terra>. Acesso em: 24 set. 2018. UNIDADE 1 • O planeta Terra26 Os fósseis e os períodos geológicos O estudo dos fósseis permite aos cientistas delimitar alguns períodos geológicos ao longo da história da Terra, estabelecendo datas para acontecimentos importantes da evolução da vida no planeta. Para facilitar o estudo da evolução da vida, costuma-se dividir a história da Terra em grandes intervalos de tempo, que são subdivididos em intervalos menores. São os éons, eras, períodos e épocas. Os éons Proterozoico, Arqueano e Hadeano são reuni- dos na divisão conhecida como Pré-Cambriano. O éon Hadeano é uma divisão informal (não oficial). Do período Cambriano, por exemplo, que começou há cerca de 540 milhões de anos, encontramos fósseis dos primeiros animais. São invertebrados, ou seja, animais sem Pré-Cambriano Hadeano 4600 Fanerozoico Arqueano 4000 Cambriano - 540 Era Paleozoica Proterozoico 2500 Ordoviciano - 490 Siluriano - 443 Devoniano - 417 • Formação da Terra. • Primeiros artrópodes. • Formação dos continentes. • Origem da vida. Representação do ambiente do Arqueano com microrganismos agregados a sedimentos. Representação de trilobita, artrópode marinho do período Cambriano. Representação de plantas terrestres do período Devoniano.• Diversificação de animais marinhos. • Plantas ocuparam o ambiente terrestre. • Aparecimento de peixes semelhantes aos tubarões. • Formação do gás oxigênio na atmosfera. • Primeiros animais. • Grande diversificação da vida. • Primeiras florestas e diversificação dos artrópodes terrestres. R o d ri g o P a s c o a l/ A rq u iv o d a e d it o ra © W a lt e r B . M y e rs /N o v a p ix /L e e m a g e / A g ê n c ia F ra n c e -P re s s e W a lt e r B . M y e rs /N o v a p ix /L e e m a g e / A g ê n c ia F ra n c e -P re s s e R ic h a rd B iz le y /S P L /L a ti n s to ck 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 26 10/26/18 8:31 AM 27 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR Texto complementar – Asteroide que dizimou dinossauros ‘não poderia ter caído em pior lugar’ [...] Pesquisadores perfuraram rochas do oceano do Golfo do Mé- xico que foram atingidas pelo asteroide há 66 milhões de anos e tra- zem novos dados sobre o evento [...] O asteroide atingiu uma área relativamente rasa do mar, chocou-se com as rochas de gesso mineral liberando quantidades colossais de enxofre na atmosfera o que prolongou o período de “inverno global”. Os gases de enxofre são altamente tóxicos e densos. [...] “Naquele mundo frio e escuro, a comida nos oceanos acabou em uma semana, e os alimentos em terra firme, pouco depois, interrom- pendo subitamente a cadeia alimentar [biólogo evolucionista Ben Garrod]. Sem nada para comer em lugar algum do planeta, os im- ponentes dinossauros tiveram pouca chance de sobrevivência”. [...] AMOS, J. Asteroide que dizimou dinossauros ‘não poderia ter caído em pior lugar’. BBC. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/geral-39933336>. Acesso em: 24 set. 2018. Orientações didáticas Continue a apresentação dos acontecimentos sobre a histó- ria da vida da Terra. Se julgar interessante, oriente os estu- dantes a pesquisar eventos adi- cionais, como os animais en- contrados em cada período. No Triássico, surgem os pri- meiros anfíbios, dinossauros e mamíferos, além da transfor- mação da vegetação. Por ser um assunto que desperta inte- resse dos estudantes, promova atividades em que eles possam apresentar e estudar mais es- ses animais. Pode ser viável debater com os estudantes se é possível encontrar, nos dias de hoje, os seres vivos que habitavam a Terra em outras épocas e pe- ríodos, como os dinossauros e mamutes. Essa discussão é importante para que os estu- dantes entendam que seres vivos foram extintos no pas- sado, e as causas podem ser impactos de corpos celestes na superfície da Terra, glacia- ções, etc., e que formas de vi- da similares às encontradas em outros períodos podem ser vistas nos dias atuais, como aves e elefantes. Mundo virtual Para baixar e ler um artigo científico que explica a im- portância do tempo geológi- co, com conteúdo sobre como aumentar a compreensão e motivação dos estudantes sobre o assunto, visite o site: <http://www.ppegeo.igc.usp. br/index.php/TED/article/ view/8464>. Para verificar mais infor- mações sobre a história da Terra e analogias para com- preensão do tempo geológi- co, visite o site do CPRM (Ser- viço Geológico do Brasil): <http://www.cprm.gov.br/ publique/Redes-Institucio nais/Rede-de-Bibliotecas ---Rede-Ametista/Canal- Escola/Breve-Historia-da- Terra-1094.html>. Acesso em: 22 set. 2018. A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1 27 Era Mesozoica Era Cenozoica Carbonífero - 354 Permiano - 290 Triássico - 248 Jurássico - 206 Cretáceo - 144 Terciário - 65 Quaternário - 2,58 Representação de espécie de libélula gigante do período Carbonífero. Atingia até 80 cm de envergadura (medida de ponta a ponta das asas). • Grande diversificação dos insetos. • Primeiros anfíbios, dinossauros e mamíferos. • Transformação da vegetação. • Formação da camada de gelo do Ártico. • Ancestrais da espécie humana. • Maior evento de extinção em massa. • Importante evento de extinção em massa. • Primeiras plantas com flores. Representação de braquiossauro, dinossauro que viveu durante o período Jurássico. • Primeiras aves, lagartos e salamandras. • Diversificação dos dinossauros. Representação de tatu-gigante, mamífero que viveu durante o período Quaternário. Atingia até 3 m de comprimento. • Extinção de muitos dos grandes mamíferos. coluna vertebral. Os primeiros fósseis de vertebrados (animais com coluna vertebral) são do período seguinte, o Ordoviciano, que começou há cerca de 490 milhões de anos. Nesse período apareceram os ancestrais dos peixes atuais. Fósseis dos primeiros anfíbios, ancestrais dos atuais sapos, rãs e salamandras, por exemplo, são provenientes do período Devoniano, iniciado há 417 milhões de anos. Já os dinossauros surgiram no período Triássico, iniciado há cerca de 248 milhões de anos, e se espalharam pelo ambiente terrestre. No fim do período Cretáceo, há cerca de 65 milhões de anos, houve uma extinção em massa: muitas espécies foram extintas em períodos curtos de tempo, em termos geológicos. Foi também nesse período que surgiram os primeiros mamíferos. Veja na figura 1.26 alguns acontecimentos que a análise dos fósseis fornece sobre a história da vida na Terra. Fonte: elaborado com base em KROGH, D. Biology: a Guide to the Natural World. 5. ed. Benjamin Cummings, 2011. p. 341. 1.26 Esquema simplificado mostrando os períodos geológicos e alguns eventos que ocorreram desde a formação da Terra. Os númerosem cada período indicam a contagem do tempo em milhões de anos atrás. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) © W a lt e r B . M y e rs /N o v a p ix / L e e m a g e /A g ê n c ia F ra n c e -P re s s e R o g e r H a rr is /S P L /L a ti n s to ck R o m a n G a rc ia M o ra /S to ck tr e k Im a g e s /G e tt y I m a g e s 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 27 10/26/18 8:31 AM 28 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Antes de iniciar a abordagem sobre os recursos minerais, verifique o que os estudantes sabem sobre esse assunto. Es- se exercício é importante, pois os estudantes podem modificar ou acrescentar informações aos conhecimentos que já pos- suem, tornando o procedimen- to de construção do conheci- mento mais significativo. Essa abordagem permite que o pró- prio aluno seja protagonista de seu aprendizado. Oriente os estudantes a iden- tificar em objetos presentes no cotidiano a presença dos recur- sos minerais. Caso seja neces- sário, apresente os exemplos que estão no Livro do Estudan- te e sugira uma pesquisa para complementar a lista dos re- cursos. Na sequência, explique que, dependendo da utilização de cada recurso, eles podem ser retirados em maior ou me- nor quantidade da natureza. Trabalhe com a imagem da ex- tração de ouro na década de 1980. Enfatize o tamanho das pessoas em relação à área ex- plorada e, se julgar necessário, explique aos estudantes que a extração de ouro envolvia o uso de mercúrio, um metal tóxico que causa a contaminação do ambiente e das cadeias alimen- tares, como será visto adiante no 6o ano. Chame a atenção dos estu- dantes para a fotografia da he- matita, mineral do qual se ob- tém o ferro. Nesse momento, peça aos estudantes que façam uma pesquisa sobre os mine- rais encontrados no Brasil ou nas proximidades do município onde se localiza a escola. Se julgar interessante, desenvolva em conjunto com o professor de Geografia uma atividade in- terdisciplinar, na qual os estu- dantes deverão mapear os lo- cais onde são encontrados os minerais pesquisados. Texto complementar – Entenda o acidente de Mariana e suas consequências para o meio ambiente Na tarde do dia 5 de novembro, o rompimento da barragem do Fun- dão, localizada na cidade histórica de Mariana (MG), foi responsável pelo lançamento no meio ambiente de 34 milhões de m³ de lama, resultantes da produção de minério de ferro pela mineradora Samar- co – empresa controlada pela Vale e pela britânica BHP Billiton. [...] A enxurrada de rejeitos rapidamente se espalhou pela região, dei- xou mais de 600 famílias desabrigadas e chegou até os córregos pró- ximos. Até o momento, foram confirmadas as mortes de 17 pessoas. Em questão de horas, a lama chegou ao rio Doce, cuja bacia é a maior da região Sudeste do País – a área total de 82 646 quilômetros quadrados é equivalente a duas vezes o Estado do Rio de Janeiro. O aumento da turbidez da água [...] provocou a morte de milha- res de peixes e outros animais. De acordo com o Ibama [Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis], das mais de 80 espécies de peixes apontadas como nativas antes da UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra28 1.27 Garimpo de ouro em Serra Pelada, Curionópolis (PA), 1986. Os recursos obtidos da natureza e usados para construir os objetos e as constru- ções são chamados recursos naturais. O ferro é obtido, em geral, de um mineral denominado hematita. A hema- tita é formada por ferro combinado com oxigênio. Observe a figura 1.28. Os minerais a partir dos quais são produzidos materiais como o ferro e outros produtos com vantagem econômica são cha- mados minŽrios. Dizemos, portanto, que a hematita é um mi- nério de ferro. Outros exemplos de minérios explorados economicamen- te são a galena, um minério de chumbo; a esfarelita, fonte de zinco; a cassiterita, um minério de estanho; e a bauxita, da qual se obtém alumínio. 5 Os recursos minerais Olhe a sua volta e tente identificar os materiais presentes na sala de aula. Você provavelmente vai perceber que o ser humano usa diversos materiais – como metais, plásticos, cimento, etc. – para construir casas, veículos e um sem-número de objetos. Boa parte da matéria-prima desses materiais é extraída da crosta terrestre e modifi- cada pela indústria. A extração de matéria-prima provoca intensas transformações no ambiente e na sociedade ao seu redor. Um exemplo é o que ocorreu na década de 1980, quando cerca de 120 mil pessoas passaram pelo garimpo de Serra Pelada (PA) em busca de ouro. Elas trabalhavam sem nenhum tipo de segurança ou garantia. Veja a figura 1.27. J u c a M a rt in s /P u ls a r Im a g e n s F a b io C o lo m b in i/ A c e rv o d o f o tó g ra fo 1.28 Hematita, um mineral do qual se extrai o ferro. Museu de Minerais, Minérios e Rochas Heinz Ebert (Unesp) https://museuhe.com.br/ categoria-kids/geologia- para-criancas Apresenta informações sobre o processo de formação das rochas e exemplos de rochas magmáticas, sedimentares e metamórficas. Confira também, no mesmo site, o Banco de Dados sobre minerais e rochas. Acesso em: 9 set. 2018. Mundo virtual Série Geologia na Escola http://www.mineropar.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=97 Os cadernos Série Geologia na Escola abordam diversos temas relacionados às Ciências da Terra. Acesso em: 27 set. 2018. Mundo virtual 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 28 10/26/18 8:31 AM 29 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR tragédia, 11 são classificadas como ameaçadas de extinção e 12 exis- tiam apenas lá. [...] A lama avançou pelo rio com grande velocidade, chegando ao Es- pírito Santo em menos de cinco dias. No dia 21, alcançou o mar em Linhares –blocos de contenção foram posicionados na foz do rio para controlar o impacto ambiental da chegada da lama ao mar. Um laudo técnico parcial, divulgado pelo Ibama no início de dezem- bro, aponta para a gravidade sem precedentes do desastre. “O nível de impacto foi tão profundo e perverso, [...] que é impossível esti- mar um prazo de retorno da fauna ao local, visando o reequilíbrio das espécies na bacia”, diz o documento. Orientações didáticas Se possível, reúna alguns utensílios de uso cotidiano, fei- tos com metais diferentes, e peça aos estudantes que ten- tem identificar o metal (ou a liga) presente em cada peça. Se o acesso à internet for fácil, os estudantes podem realizar uma consulta rápida nos sites de busca para obter informa- ções sobre os metais identifi- cados e depois explicar como esses metais são obtidos. Essa atividade é interessante para que os estudantes compreen- dam que cada metal (ou liga metálica) apresenta caracte- rísticas específicas que tornam o material adequado para os mais diversos usos. O alumínio, por exemplo, é mais leve, sendo usado, por exemplo, em janelas; já a dureza do aço o torna um material bastante utilizado na indústria e na construção civil. É importante que os estu- dantes percebam que, assim como ocorre com a extração de qualquer outro recurso na- tural, o extrativismo mineral causa enormes impactos am- bientais e sociais. Para que eles possam mensurar esses da- nos, chame a atenção para as fotografias 1.27 e 1.29 e para o Texto complementar sobre o desastre no município de Ma- riana deste Manual. GOVERNO DO BRASIL. Entenda o acidente de Mariana e suas consequências para o meio ambiente. Disponível em: <http://www.brasil.gov.br/noticias/ meio-ambiente/2015/12/entenda-o-acidente-de-mariana-e-suas-consequencias-para-o-meio-ambiente>. Acesso em: 24 set. 2018. A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1 29 R u b e n s C h a v e s /P u ls a r Im a g e n sEm nosso planeta há vários depósitos naturais de minérios: são as jazidas. É preciso ter in- dústrias para extrair e transfor- mar os minériosem ferro, aço, alumínio, cobre, etc. A mineração ou extrativismo mineral é a ati- vidade de exploração das jazidas. Veja a figura 1.29. É preciso haver um controle rigoroso na mineração, porque ela causa enormes impactos ambientais e sociais. A minera- ção transforma a paisagem e atrai muitas pessoas para o local de extração. Além disso, usa ma- teriais que precisam ser traba- lhados com muito cuidado para evitar acidentes e poluição ambiental. Em 2015, ocorreu no Brasil o maior desastre socioambiental no setor de mine- ração de que se tem notícia: o rompimento de uma barragem de uma empresa de mineração em Mariana (MG) provocou o lançamento de 34 milhões de metros cúbicos de rejeitos no ambiente. A onda de rejeitos, composta principalmente de óxido de ferro e sílica, soterrou o subdistrito de Bento Rodrigues e atingiu o rio Doce, causando prejuízos incalculáveis às populações humanas, à fauna e à flora. O rastro de destruição atingiu o litoral do Espírito Santo. 1.29 Extração de minério de ferro em Congonhas (MG), 2016. A história da metalurgia Achados arqueológicos mostram que, há mais de 2 milhões de anos, nossos ancestrais já fabricavam utensílios de pedra. Somente muito mais tarde, por volta de 9000 a.C., alguns grupos começaram a fabricar ferramentas de metal. Ele era extraído das rochas pela ação do fogo. Sua descoberta pode ter ocorrido acidentalmente, quando minérios contendo metais foram colocados em fogueiras. Acredita-se que o primeiro metal trabalhado pelo homem foi o cobre. Entre 3500 e 3000 a.C., os sumérios (povo que vivia em regiões do atual Oriente Médio) descobriram que, ao derreter e misturar minérios de cobre e estanho, obtinha-se uma liga resistente, o bronze. Esse material logo passou a ser usado em ferramentas e armas mais resistentes. Por volta de 1500 a.C., na Ásia Menor, o ferro passou a ser usado com grande frequência na fabricação de utensílios, possibilitando a produção de ferramentas e armas ainda mais rígidas que as de bronze. Antes disso, alguns povos já produziam utensílios de ferro utilizando pedaços de meteorito de ferro batidos, mas foi só nessa época que o metal passou a ser extraído de seus minérios. Isso porque sua fusão exige temperaturas muito altas, em torno de 1200 °C. A metalurgia (produção de metais) foi tão importante para o desenvolvimento dos grupos humanos que os historia- dores costumam dividir a Pré-História em Idade da Pedra (anterior à descoberta da metalurgia) e Idade dos Metais. Esta última costuma ser dividida em Idade do Cobre (9000 a.C.-3500 a.C.), Idade do Bronze (3500 a.C.-1500 a.C.) e Idade do Ferro (1500 a.C.-1600 d.C.). No entanto, o uso desses metais não ocorreu ao mesmo tempo em todos os lugares do mundo. Alguns povos, aliás, não desenvolveram sequer a metalurgia, o que mostra que essa periodização não é válida para todos os grupos humanos. Ci•ncia e Hist—ria 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 29 10/26/18 8:31 AM 30 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Sugerimos que os estudan- tes sejam instigados a saber como o petróleo e o carvão mi- neral são formados, assuntos que serão formalmente apre- sentados no 7º ano. Estimule- -os a procurar informações em fontes confiáveis. Perguntas como: “O que acon- tecerá se o petróleo acabar?” podem estimular os estudantes a pensar em alternativas e a bus- car pesquisas que permitam a substituição desses recursos por outros renováveis e menos poluentes. Tomar conhecimento da existência de carros elétricos ou movidos a gás, além da exis- tência de pesquisas de carros movidos a energia solar e a hi- drogênio, mostra aos estudan- tes a aplicação de estudos cien- tíficos para a resolução de pro- blemas sociais e ambientais. Pode ser interessante esti- mular os estudantes a pesqui- sar os recursos naturais reno- váveis e não renováveis que são utilizados pela sociedade (florestas, solo, energia solar, animais, vegetais, minérios, água, etc.) e quais produtos feitos a partir desses recursos são usados no cotidiano esco- lar. Essa atividade permite pro- mover a percepção de que tudo o que utilizamos vem de recur- sos naturais e que nossos há- bitos de consumo têm influên- cia no ambiente, desenvolven- do a competência geral da BNCC referente a agir pessoal e cole- tivamente com responsabilida- de, tomando decisões com ba- se em princípios éticos, sus- tentáveis e solidários. Mundo virtual Para conhecer um pouco a relação entre os recursos naturais renováveis e a pro- dução de energia, leia o arti- go disponível para o down- load no site: <https://perio dicos.ufpe.br/revistas/poli ticahoje/article/view/3760>. Acesso em: 17 set. 2018. Texto complementar – Consumo de recursos naturais superou o que o mundo pode renovar no ano A população mundial consumiu até hoje [1 ago. 2018] o conjunto dos recursos que a natureza pode produzir em um ano. E, pelo restan- te do ano, vai consumir além da capacidade de renovação anual. As informações são da Global Footprint Network, uma organização não governamental de pesquisa de recursos naturais e mudanças climáticas. [...] “Se não mudarmos o processo de produção e consumo, em um dado momento, o planeta realmente não vai ter a capacidade de regeneração e uma série de matérias-primas vão ficar realmente esgotadas, escassas ao ponto de não poderem mais serem utilizadas”. No Brasil, 20 milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos poderiam ser recuperados por ano com reciclagem, segundo dados da As- sociação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (Abrelpe), o que representa cerca de 25% do total do lixo gerado. UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra30 Recursos naturais renováveis e não renováveis Como vimos, as rochas e os minerais levam milhões de anos para se formar. O petróleo e o carvão mineral são outros recursos que requerem muito tempo para serem formados. Vimos também que o ser humano usa recursos naturais, como aqueles extra- ídos de rochas, em muitos produtos. Será que esses recursos nunca vão acabar? Por volta da década de 1960, o ser humano começou a ficar cada vez mais atento à importância de questões ambientais. A verdade é que estamos consumindo os recur- sos naturais em uma velocidade muito maior do que aquela com a qual esses recursos se formam, ou se renovam. Isso quer dizer que esses recursos estão se esgotando. Por essa razão, os minerais, o petróleo e o carvão mineral são conhecidos como recursos naturais não renováveis. Veja as figuras 1.30 e 1.31. No 7o ano você vai estudar como o petróleo e o carvão mineral se formaram, seu uso e os problemas ambientais causados pela queima desses combustíveis. As fontes de energia (renováveis e não renováveis) serão estudadas no 8o ano. Agora veja só: a espécie humana conso- me os peixes que pesca. Mas os peixes que não são pescados se reproduzem e dão ori- gem a outros indivíduos. Então, novos peixes podem ser pescados. Muitas árvores são cortadas, mas outras árvores podem ser plantadas, substituindo as que foram retira- das da natureza. Por isso as plantas e os animais usados em nossa alimentação ou para outros fins são, em geral, considerados recursos naturais renováveis, o que possi- bilita seu uso constante. Mas atenção! Mesmo alguns recursos renováveis estão sendo consumidos em ve- locidade maior do que a de sua reposição natural. A pesca excessiva, por exemplo, reduz o número de peixes nos rios e mares, e esses poucos peixes que não foram pescados não se reproduzem na velocidade necessária para repor todos aqueles que são consumidos. Por isso, as espécies usadas comercialmente podem se extinguir. 1.30 Amostra de petróleo, um recurso natural não renovável. 1.31 Vagões de trem carregados com carvão mineral em Siderópolis (SC), 2016. O carvão mineral é um recurso natural não renovável. L a y n e K e n n e d y /G e tt y I m a g e s L u c ia n a W h it a k e r/ P u ls a r Im a g e n s 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd30 10/26/18 8:31 AM 31 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR O país ocupa o quinto lugar na geração de lixo no mundo e, diante dos baixos índices de reaproveitamento, contribui para o esgotamento dos recursos naturais do planeta, segundo avaliação da entidade. [...] Apesar de o Brasil ter a Política Nacional de Resíduos Sólidos desde 2010, em muitos pontos, ela ainda não saiu do papel. “É preci- so, de um lado, a conscientização do cidadão para consumir menos materiais descartáveis e fazer a separação desses resíduos em casa. Nós precisamos que o poder público municipal, que é o titular dos serviços de limpeza urbana, realmente disponibilize os serviços de coleta se- letiva, em toda a cidade. [...] BOEHM, C. Consumo de recursos naturais superou o que o mundo pode renovar no ano. EBC Agência Brasil. Disponível em: <http://agenciabrasil.ebc.com. br/geral/noticia/2018-08/consumo-de-recursos-naturais-superou-que-o-planeta-pode-renovar-no-ano>. Acesso em: 17 set. 2018. Orientações didáticas A aproximação do conteúdo à realidade dos estudantes pode contribuir para a mudança de atitudes e a adoção de hábitos e ações mais conscientes com relação ao meio ambiente e à própria vida. Com os estudantes, levante os problemas locais (do município ou estado em que ha- bitam) relativos à exploração dos recursos naturais: quanti- dade produzida de lixo e mate- riais descartados, desperdício de água, desmatamento para comércio de madeira, etc. Alguns desses problemas serão estu- dados ainda neste volume; ou- tros serão trabalhados nos vo- lumes seguintes. Ao longo deste volume – e também nos volumes seguintes – há discussões sobre formas de minimizar os impactos e re- duzir o consumo de recursos naturais. Isso pode ser feito pe- la substituição de recursos, ou por propostas de redução de extração e reutilização desses recursos. Mas no momento já podemos chamar a atenção do estudante para pensar em ações locais (como dentro da escola) para evitar desperdício de água, papel toalha nos banheiros, fo- lhas de papel sulfite e outros materiais em sala de aula, até propostas mais amplas (como no município ou estado), seja pela conscientização da comu- nidade ou pelo envio de propos- tas à câmara de vereadores ou prefeito do município. Essa últi- ma atividade auxilia a formação do cidadão, que é capaz de re- conhecer o seu papel na execu- ção de ações modificadoras e na cobrança de instituições pa- ra ações mais amplas. A estrutura do planeta e a litosfera • CAPÍTULO 1 31 Geologia – Serviço Geológico do Brasil www.cprm.gov.br/publique/Redes-Institucionais/Rede-de-Bibliotecas---Rede-Ametista/Canal-Escola/ Geologia-4007.html Traz informações sobre diversos aspectos da Geologia, como informações sobre minerais e rochas, explicações sobre a origem do petróleo e orientações sobre como colecionar minerais. Acesso em: 9 set. 2018. Mundo virtual 1.33 Camiseta confeccionada com fibras de poliéster produzido a partir da reciclagem de garrafas plásticas. 1.32 Reciclagem de latas de alumínio em Taquaritinga (SP), 2017. O consumo dos recursos naturais reno- váveis não deve ser, portanto, mais rápido do que a sua reposição. Além disso, a poluição e os desequilíbrios da natureza provocados pela espécie humana precisam ser controlados por- que contribuem para a degradação do ambien- te, o que acelera ainda mais o esgotamento desses recursos. Por isso é preciso tomar me- didas para evitar a poluição do ambiente e para recuperar as áreas degradadas, com fiscaliza- ção rigorosa por parte do governo. Além de cobrar ações do governo, todas as pessoas devem atuar na preservação dos recursos naturais, renováveis ou não. Uma das principais formas é por meio do consumo consciente: devemos procurar saber de onde vem e como é fabricado tudo o que consu- mimos, fazer escolhas apropriadas e limitar o consumo ao que realmente precisamos. Em relação aos minérios, por exemplo, é necessário incentivar a reciclagem, isto é, a transformação de objetos que já foram usados em materiais que servirão para a produção de novos objetos. Na reciclagem de latinhas de alumínio, por exemplo, ob- têm-se chapas de alumínio que servirão para a fabricação de novas latinhas. Isso diminui o volume de lixo e a extração de minério da natureza. Veja a figura 1.32. Além do alumínio, o vidro pode ser derretido e reaproveitado na produção de novos objetos, reduzindo, por exemplo, a extração de calcário. Produtos feitos com papel e plástico também podem ser reciclados. Veja a figura 1.33. Além disso, é preciso evitar o desperdício e o consumo excessivo, especialmente dos materiais que estão se esgotando, substituindo-os por materiais alternativos. Quando compramos objetos desnecessários, incentivamos a degradação do ambien- te. Você costuma comprar roupas, aparelhos eletrônicos e outros objetos sem que precise realmente deles? Ao longo de nossos estudos, discutiremos mais sobre o que podemos fazer para evitar que os recursos naturais sejam degradados ou se esgotem. M u n iq u e B a s s o li/ P u ls a r Im a g e n s D a n ie l C y m b a lis ta /P u ls a r Im a g e n s 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 31 10/26/18 8:31 AM 32 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR ATIVIDADES 33 1.35 Esqueleto de homem encontrado em Pompeia, na Itália, em 2018. 7 4 Rochas magmáticas podem ser muito antigas: algumas têm mais de 3 bilhões de anos! No entanto, outras podem ser bem mais recentes. Como você explica esse fato? 8 4 Durante a construção de uma estrada, os técnicos encontraram um tipo de rocha no qual observaram uma disposi- ção em camadas sucessivas e a presença de alguns fósseis de caramujos entre essas camadas. Que tipo de rocha era essa? 9 4 Neste capítulo você viu a ilustração de um dinossauro, o tiranossauro. Esse animal se extinguiu há cerca de 65 mi- lhões de anos. Então, como os cientistas conseguem estudá-lo? 10 4 Qual é a importância dos fósseis para o estudo da evolução da vida na Terra? 11 4 Explique por que a quantidade de fósseis encontrados é muito menor do que a quantidade de organismos que os cientistas acreditam ter existido no passado. 12 4 Qual é a diferença entre mineral e minério? 13 4 O que você acha que vale mais no mercado internacional: o minério de ferro ou o ferro puro? Justifique sua resposta. 14 4 Para fabricar uma tonelada de alumínio, um metal muito usado em latas, é necessário extrair cinco toneladas de bauxita. O que poderia ser feito para conseguir alumínio de modo a diminuir a necessidade de bauxita? De olho na notícia A notícia a seguir trata de uma descoberta feita em 2018 em Pompeia, na Itália. Há quase 2 mil anos a região foi completamente destruída durante a erupção de um vulcão e guarda importantes registros da catástrofe. Leia a notícia e procure no dicionário as palavras que não entendeu. No caderno, explique o significado dessas pala- vras. Em seguida, faça o que se pede. Arqueólogos descobrem nova vítima de erupção de Pompeia Um homem [...] teve seu esqueleto descoberto por pesquisadores que estudam o sítio arqueológico de Pompeia, na Itália. A descoberta remete ao ano 79 d.C., época em que o Monte Vesúvio entrou em erupção, matando grande parte da população de Pompeia e – em episódio arqueologicamente famoso – fossilizando seus corpos. O esqueleto recém-descoberto parece ser de um homem que sobreviveu à explosão inicial do vulcão e possivelmen- te tentava escapar da cidade. No entanto, acredita-se que ele tenha sofrido uma lesão na perna, que dificultou sua fuga – os arqueólogos dizem ter identificado no esqueleto sinais de uma infecção óssea. Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas. C ir o F u s c o /A N S A /A P P h o to /G lo w I m a g e s 010-035_6TCieg20At_U1cap1.indd 33 10/22/18 10:03 AM Respostas e orientações didáticas Antes de debater as ativida- des propostas ao final do capí- tulo, sugerimos retomar oregis- tro do boxe A questão é... feito pelos estudantes no início do capítulo. Sugerimos que peça para que leiam os próprios re- gistros e façam as modificações e adequações necessárias para corrigir as respostas. Caso julgue necessário, solicite aos estu- dantes que troquem o registro com um colega. Dessa maneira, entram em contato com diferen- tes respostas para a mesma questão e conseguem compa- rá-las com o próprio registro, valorizando as ideias de outras pessoas para a construção de suas próprias concepções. Aplique seus conhecimentos As atividades deste tópico podem ser usadas, conforme o professor julgar mais adequado, para sistematizar conceitos vis- tos ao longo do capítulo. 1. Crosta, manto, núcleo ex- terno, núcleo interno. 2. 1-b; 2-a; 3-d; 4-c. 3. Conforme cavamos mais fundo, ficamos mais perto do calor proveniente da parte quente da Terra, ou seja, do manto. 4. a) sedimentar; b) mag- mática; c) metamórfica; d) sedimentar. 5. O granito pode ter várias cores porque é formado por grãos de três tipos de minerais: o quartzo, o felds- pato e a mica, que têm co- res diferentes. 6. 1: rocha magmática; 2: ro- cha sedimentar; 3: rocha metamórfica. ATIVIDADES32 ATIVIDADES Aplique seus conhecimentos 1 Faça um desenho organizando as camadas da Terra. Comece pela mais externa e siga até chegar à mais interna. Use os seguintes termos: crosta, manto, núcleo externo, núcleo interno. 2 Em seu caderno, relacione os conceitos indicados pelos números na primeira coluna com as definições indicadas pelas letras da segunda coluna. 1. litosfera 2. hidrosfera 3. atmosfera 4. biosfera 3 A cada 30 m de profundidade do solo, a temperatura aumenta, em média, cerca de 1 °C. Como você explica isso? 4 Neste capítulo você aprendeu muito sobre três tipos de rocha: magmáticas, sedimentares e metamórficas. Agora, no caderno, identifique o tipo de rocha a que se refere cada uma das afirmativas abaixo. a) São formadas por compactação de grãos de outros tipos de rocha transportados pela água ou pelo vento. b) São formadas pelo resfriamento do magma ou da lava. c) São formadas pela transformação de outras rochas submetidas a condições de elevada pressão e temperatura. d) A rocha em que há maior possibilidade de encontrar fósseis. 5 Explique por que existem grãos de várias cores em um pedaço de granito. 6 Você conheceu um tipo de rocha que é formado pelo resfriamento e pela solidificação do magma. E aprendeu tam- bém que essas rochas podem se quebrar em pequenos fragmentos (pedaços), que se acumulam em camadas de sedimentos e acabam se transformando, por compressão, em outro tipo de rocha. Você viu também que os dois tipos de rochas descritos acima, sob a ação de pressão elevada e altas temperaturas, podem se transformar em um terceiro tipo de rocha. Mas, se esse terceiro tipo de rocha derreter no interior do planeta, pode se tornar o primeiro tipo de rocha descrito acima. Essas mudanças formam, portanto, um ciclo, no qual uma rocha, ao longo de muito tempo, pode se transformar em outra, que se transforma em outra, que, por sua vez, se transforma em outra, e assim por diante: é o ciclo das rochas. Na figura abaixo, que resume o ciclo das rochas, indique a que tipo de rocha corresponde cada número. a) O conjunto total de água do planeta (rios, lagos, oceanos, etc.). b) A parte sólida formada a partir das rochas. c) As regiões em que é possível haver vida no planeta. d) A camada de ar que envolve o planeta. 1.34 Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia. Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas. Fa bi o C ol om bi ni / A ce rv o do fo tó gr af o A di ls on S ec co / A rq ui vo d a ed ito ra fusão intemperismo e compressão alta temperatura e pressão alta temperatura e pressão resfriamento e solidificação 1 2 3Fabio Colo mbini/ Acerv o do f otógra fo D irk W ie rs m a/ S ci en ce P ho to Li br ar y/ La tin st oc k 010-035_6TCieg20At_U1cap1.indd 32 7/5/19 10:07 AM 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 32 7/5/19 10:12 AM 33 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR Respostas e orientações didáticas Aplique seus conhecimentos 7. As rochas magmáticas re- centes vieram de erupções vulcânicas recentes. 8. Rocha sedimentar. 9. Por meio de seus fósseis. 10. Os fósseis são registros de organismos que não existem mais, mas que são parecidos com os organis- mos atuais, servindo, por- tanto, como uma evidência da evolução. Além disso, a distribuição dos fósseis ao longo de estratos for- mados em diferentes pe- ríodos geológicos nos ajuda a reconstruir a his- tória evolutiva dos seres vivos no planeta. 11. Porque a maioria dos orga- nismos mortos não chega a formar fósseis, já que po- dem ter sido comidos ou entrar em decomposição antes do processo de fos- silização. 12. Os minerais são elementos ou compostos químicos, geralmente sólidos, que formam as rochas. O miné- rio é um mineral ou asso- ciação de minerais do qual se pode extrair algum pro- duto com vantagem eco- nômica. 13. O ferro puro, já que é pre- ciso um gasto de energia e trabalho para retirar o fer- ro do minério. 14. Reciclar o alumínio das la- tas. ATIVIDADES 33 1.35 Esqueleto de homem encontrado em Pompeia, na It‡lia, em 2018. 7 4 Rochas magmáticas podem ser muito antigas: algumas têm mais de 3 bilhões de anos! No entanto, outras podem ser bem mais recentes. Como você explica esse fato? 8 4 Durante a construção de uma estrada, os técnicos encontraram um tipo de rocha no qual observaram uma disposi- ção em camadas sucessivas e a presença de alguns fósseis de caramujos entre essas camadas. Que tipo de rocha era essa? 9 4 Neste capítulo você viu a ilustração de um dinossauro, o tiranossauro. Esse animal se extinguiu há cerca de 65 mi- lhões de anos. Então, como os cientistas conseguem estudá-lo? 10 4 Qual é a importância dos fósseis para o estudo da evolução da vida na Terra? 11 4 Explique por que a quantidade de fósseis encontrados é muito menor do que a quantidade de organismos que os cientistas acreditam ter existido no passado. 12 4 Qual é a diferença entre mineral e minério? 13 4 O que você acha que vale mais no mercado internacional: o minério de ferro ou o ferro puro? Justifique sua resposta. 14 4 Para fabricar uma tonelada de alumínio, um metal muito usado em latas, é necessário extrair cinco toneladas de bauxita. O que poderia ser feito para conseguir alumínio de modo a diminuir a necessidade de bauxita? De olho na not’cia A notícia a seguir trata de uma descoberta feita em 2018 em Pompeia, na Itália. Há quase 2 mil anos a região foi completamente destruída durante a erupção de um vulcão e guarda importantes registros da catástrofe. Leia a notícia e procure no dicionário as palavras que não entendeu. No caderno, explique o significado dessas pala- vras. Em seguida, faça o que se pede. Arqueólogos descobrem nova vítima de erupção de Pompeia Um homem [...] teve seu esqueleto descoberto por pesquisadores que estudam o sítio arqueológico de Pompeia, na Itália. A descoberta remete ao ano 79 d.C., época em que o Monte Vesúvio entrou em erupção, matando grande parte da população de Pompeia e – em episódio arqueologicamente famoso – fossilizando seus corpos. O esqueleto recém-descoberto parece ser de um homem que sobreviveu à explosão inicial do vulcão e possivelmen- te tentava escapar da cidade. No entanto, acredita-se que ele tenha sofrido uma lesão na perna, que dificultou sua fuga – os arqueólogos dizem ter identificado no esqueleto sinais de uma infecção óssea. Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas. C ir o F u s c o /A N S A /A P P h o to /G lo w I m a g e s 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 33 10/26/18 8:31 AM 34 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Respostas e orientações didáticas De olho na notícia a)No ano de 79 a erupção do vulcão Vesúvio destruiu uma região que abrigava um antigo vilarejo do Impé- rio Romano. b) A notícia anuncia que foi descoberta mais uma os- sada de uma vítima da ca- tástrofe ocorrida em 79, em Pompeia. Seria um ho- mem de aproximadamen- te 30 anos. c) As rochas e cinzas foram expelidas pelo vulcão Ve- súvio, ou seja, têm origem no manto sob a crosta ter- restre. d) A lava resfriada dá origem a rochas magmáticas (ou ígneas). O basalto é um exemplo de rocha magmá- tica. Trabalho em equipe 1. A arte rupestre costuma ser encontrada nas pare- des de cavernas, e foi fei- ta por nossos ancestrais, em geral, na Pré-História. Esse tipo de arte nos dá informações sobre os há- bitos de povos no passado, pois muitas vezes os de- senhos retratam cenas do cotidiano, animais, plan- tas, pessoas e objetos. No Brasil, a arte rupestre é abundante em sítios ar- queológicos, como os en- contrados no Parque Nacional da Serra da Capi- vara (no Piauí), na região de Lagoa Santa (em Minas Gerais) e no Seridó e na chapada do Apodi (no Rio Grande do Norte). 2. As expedições buscavam ouro, prata, cobre e pedras preciosas, como diaman- tes e esmeraldas. Os esta- dos em que mais houve exploração foram São Pau- lo, Minas Gerais, Goiás, Bahia e Mato Grosso. 3. A mineração feita sem con- trole – sem estudos de im- pacto ambiental e sem fiscalização das condições de trabalho – tem afetado o ambiente e a qualidade de vida das pessoas, que podem ter de ser remane- jadas para outras regiões. Há também o risco de poluição dos lençóis sub- ATIVIDADES34 [...] A atividade vulcânica matou muitos dos moradores da cidade não por causa da lava, mas sim pela vasta e rápida nu- vem de gás quente e fragmentos [...] do Vesúvio que se espalhou pela cidade. Ao cobrir os moradores com cinzas, a nuvem acabou preservando seus corpos para o estudo arqueológico posterior. Já o homem [...], que provavelmente tinha em torno de 30 anos, foi encontrado no primeiro piso de uma edificação [...]. O arqueólogo Massimo Osanna diz que o esqueleto é uma "descoberta excepcional", que é parte dos estudos para entender o impacto da erupção do Vesúvio na vida dos antigos moradores de Pompeia. BBC News Brasil. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/internacional-44305385>. Acesso em: 3 out. 2018. a) De acordo com o texto, o que aconteceu no sul da Itália no ano 79? b) Qual foi a descoberta recente anunciada pela notícia? c) Pelo que você estudou, qual camada da Terra deu origem às cinzas que atingiram as vítimas em Pompeia? d) Que tipo de rocha é originada na erupção de vulcões como o Vesúvio? Dê um exemplo desse tipo de rocha. Trabalho em equipe Cada grupo de estudantes vai escolher uma das atividades a seguir para pesquisar em livros, revistas ou sites confi- áveis (de universidades, centros de pesquisa, etc.). Vocês podem buscar o apoio de professores de outras disciplinas (Geografia, História, Língua Portuguesa, etc.). Exponham os resultados da pesquisa para a classe e a comunidade escolar (estudantes, professores e funcionários da escola e pais ou responsáveis), com o auxílio de ilustrações, fotos, vídeos, blogues ou mídias eletrônicas em geral. Ao longo do trabalho, cada integrante do grupo deve defender seus pontos de vista com argumentos e respeitando as opiniões dos colegas. 1 4 Observem a pintura abaixo. Ela é um exemplo de arte rupestre. Pesquisem a que corresponde esse tipo de arte e se ela é encontrada no Brasil. 1.36 Imagens de animais encontradas na caverna de Lascaux, no vale de Vézère, na França. Foto de 2017. T h ip ja n g /S h u tt e rs to ck 2 4 Pesquisem a história da mineração no Brasil a partir do século XVII. Que metais e pedras preciosas foram mais explo- rados? Em quais estados houve maior exploração? 3 4 Pesquisem quais são os problemas socioambientais decorrentes das atividades de mineração. Pesquisem também que ações foram adotadas em relação ao rompimento da barragem de uma empresa mineradora ocorrido em 2015, em Minas Gerais, sobre o qual você leu na página 29. Pesquisem se no estado em que vocês moram há exploração de jazida mineral e como ela está sendo feita. 4 4 Procurem na internet por museus de Geologia no Brasil ou por instituições em que há exposição de minerais, rochas, fósseis, etc. Se possível, visitem o local e depois contem para o restante da turma sobre a exposição. Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas. terrâneos e dos rios superficiais pelos rejeitos da mineração, além do desmatamento, acelerando a erosão e o esgotamen- to do solo. No dia 5 de novembro de 2015 houve um rompimento de uma barragem de uma empresa de mineração, despejando cerca de 60 milhões de metros cúbicos de rejeito, que se espalharam por diversos municípios. A enxurrada de rejeito causou destruição de 82% das edificações de Bento Rodri- gues, subdistrito do município de Mariana, causando pre- juízos inestimáveis para toda a região. 4. A publicação Centros e Museus de Ciência do Brasil – 2015 pode ser uma das fontes de consulta dos estudantes para realizar a pesquisa. Disponível em: <http://www.museuda vida.fiocruz.br/images/Publicacoes_Educacao/PDFs/centro semuseusdecienciadobrasil2015novaversao.pdf>. Acesso em: 25 out. 2018. 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 34 10/26/18 8:31 AM 35 CAPÍTULO 1 - MANUAL DO PROFESSOR Respostas e orientações didáticas Aprendendo com a prática As atividades práticas têm um caráter lúdico e ajudam a desenvolver a capacidade mo- tora e de observação. Outro as- pecto importante das atividades práticas é trabalhar as compe- tências gerais da BNCC “exercitar a empatia, o diálogo, a resolução de conflitos e a cooperação, fa- zendo-se respeitar e promoven- do o respeito ao outro e aos di- reitos humanos, com acolhimen- to e valorização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, seus saberes, identidades, cul- turas e potencialidades, sem preconceitos de qualquer natu- reza” e “agir pessoal e coletiva- mente com autonomia, respon- sabilidade, flexibilidade, resiliên- cia e determinação, tomando decisões com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários. a) A casca do ovo colocado no vinagre ficou mole. b) Carbonato de cálcio, que reagiu com o ácido do vi- nagre formando novas substâncias, entre elas o gás carbônico e os sais que ficam dissolvidos na água. c) A mudança não foi provo- cada pela água, uma vez que o ovo colocado na água sem vinagre não se alterou. d) Os ácidos podem ser usa- dos para identificar rochas que contenham carbonato de cálcio, como o calcário e o mármore. e) A chuva ácida pode ter efei- to corrosivo sobre monu- mentos e construções feitos com rochas que con- tenham carbonato de cál- cio, como o calcário e o mármore. ATIVIDADES 35 Aprendendo com a prática Veja o que é necessário para realizar esta atividade e siga as orientações dadas. Material • Uma colher de sopa • Dois ovos de galinha • Dois copos transparentes iguais (copos de, no mínimo, 200 mL) • Água • Vinagre branco Respostas da seção Atividades nas Orientações didáticas. Cuidado! O ácido do vinagre não é corrosivo para a nossa pele, mas há outros ácidos muito corrosivos. Por isso você nunca deve fazer experimentos com ácidos sem a orientação do professor. Cuidado também ao manusear objetos de vidro, como os copos. Você pode se cortar. Atenção Procedimento 1. Ponha um ovo em cada copo, com cuidado para não os quebrar. Acrescente vinagre em um dos copos até cobrir o ovo. 2. Ponha água no outro copo até cobrir o ovo. 3. Observe por alguns minutos. Veja se os ovos ou o líquido sofrem alguma alteração. Anote o que você observou. 4. Peça ao professor que ponha os dois copos na geladeira. Ao longo de dois dias, observe-os de vez em quando. 5. Passado esse tempo, tire cuidadosamente, com uma colher, os ovos dos copos e lave-os em água corrente. Observe comatenção a superfície de cada um, comparando-as. Anote o que você observou. Resultados e discussão Agora faça o que se pede. a) Descreva a transformação que aconteceu com a casca de um dos ovos no fim da atividade. b) Pesquise qual substância existe na casca do ovo e o que acontece quando a colocamos em contato com o ácido do vinagre. c) Suponha que um estudante afirme que as mudanças ocorridas no ovo que foi posto no vinagre foram provo- cadas tanto pelo ácido do vinagre quanto pela água que esse produto contém. O que você diria? d) Esse experimento nos mostra que os ácidos reagem com certas substâncias. Explique por que é possível identi- ficar certos tipos de rocha usando ácido e dê exemplos dessas rochas. e) Às vezes, as fábricas podem lançar na atmosfera produtos químicos que formam ácidos ao entrarem em contato com a água das chuvas. Com isso, a chuva pode se tornar mais ácida. A chuva ácida teria algum efeito sobre mo- numentos e construções? Explique. 1.37 F o to s :J u lia I v a n ts o v a / S h u tt e rs to ck Atividade complementar Para que os estudantes consigam relacionar alguns conteúdos estudados neste capítulo com aspectos cotidianos, sugerimos uma pes- quisa para relacionar a produção de estruturas calcárias por cnidários (corais), crustáceos (como o paguro), moluscos (como mexilhões) e equinodermos (estrelas-do-mar) às mudanças climáticas. A relação entre o aumento da concentração de gás carbônico na atmosfera, a acidificação dos oceanos e o impacto na produção de estru- turas calcárias é importante para que os estudantes compreendam a extensão dos danos que atitudes e hábitos dos seres humanos provo- cam nos ecossistemas. É importante alertar os estudantes de que esses e outros problemas ambientais serão aprofundados ao longo dos próximos anos do Ensino Fundamental. 001-035-6TCieg20At_MPU_cap1.indd 35 10/26/18 8:31 AM 36 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Objetivos do capítulo Neste capítulo serão explora- dos alguns componentes do so- lo, um importante elemento da litos fera. Vamos analisar os tipos de solo; a forma como o ser hu- mano prepara o solo para o cul- tivo ou outras atividades; e os problemas ambientais decorren- tes da utilização e da má con- servação desse recurso. Habilidade da BNCC abordada EF06CI11 Identificar as dife- rentes camadas que estruturam o planeta Terra (da estrutura interna à atmosfera) e suas prin- cipais características. Orientações didáticas Questione os estudantes so- bre quais os seres vivos visíveis na imagem e de que maneira eles utilizam o solo. É interes- sante que os estudantes notem a presença de árvores e horta- liças, além da presença humana. Entre os usos, espera-se que os estudantes mencionem a sus- tentação e a obtenção de nu- trientes (pelas plantas) e a ob- tenção de alimentos (pelos ani- mais que provavelmente estão presentes e pelos seres huma- nos que colhem plantas). O boxe A quest‹o Ž... permi- te verificar o conhecimento pré- vio dos estudantes sobre o te- ma. Assim, proponha que ela- borem um registro com suas respostas e ideias. Esse regis- tro pode ser retomado, corrigi- do e complementado ao final do capítulo. Essa é uma forma de avaliar a construção dos con- ceitos do capítulo por cada es- tudante. Sequência didática No Material Digital do Pro- fessor que compõe esta co- leção você encontra a suges- tão de Sequência Didática 2 do 1º bimestre “Litosfera e hidrosfera”, que poderá ser aplicada para trabalhar os conceitos abordados neste capítulo. Respostas para A questão é... O solo está localizado na litosfera, a camada de rochas da super- fície da Terra. Geralmente, o solo é composto de areia, argila, restos de plan- tas e animais, húmus, além de água e ar. Para a agricultura, é ne- cessário arar o solo e adubá-lo. Pode ser necessária a irrigação ou drenagem. Erosão, a desertificação e as queimadas. A erosão pode levar à desertificação, e as queimadas deixam o solo seco, pobre em matéria orgânica, improdutivo e degradado. Para cuidar do solo, é preciso usar técnicas que diminuam a erosão e o esgotamento dele, como a rotação de culturas, as plantações em degraus ou em curvas de nível, além de aplicar, em alguns ca- sos, os agrotóxicos com o devido cuidado. Para evitar esses proble- mas, deve-se manter parte da vegetação nativa do ambiente, evitar as queimadas e adotar outras medidas conservacionistas. 36 UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra Litosfera: o solo 2.1 Plantação de hortaliças orgânicas em zona rural de Paulo Lopes (SC), 2016. Na agricultura orgânica, o solo é adubado com folhas, galhos, farinha de ossos e estrume de animais. Não se usam agrotóxicos ou fertilizantes sintéticos, ou seja, fabricados em laboratório. Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas. 2 CAPÍTULO Você já refletiu sobre a origem dos alimentos? Tudo o que comemos depende do solo para ser produzido. Mesmo os alimentos industrializados, que passam por muitas transformações antes de chegar à sua casa, têm como origem vegetais cultivados ou animais criados no campo. Veja a figura 2.1. O solo é a base para a produção de todos os alimentos. Também é no solo que se cultivam plantas que são fonte de matéria-prima para a confecção de móveis, roupas e muitos objetos que usamos no dia a dia. Por isso, o conhecimento do solo é fundamental para a humanidade. Mais do que isso: aprender a conservá-lo pode garantir o sustento e a sobrevivência de muitas gerações futuras. » Em que camada da Terra está localizado o solo? » Quais são os componentes do solo? Como ele deve ser preparado e cuidado para a agricultura? » Que problemas podem ameaçar o solo? » Quais são as consequências desses problemas e o que pode ser feito para evitá-los? A quest‹o Ž... Chico Ferreira/Pulsar Imagens 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 36 10/26/18 8:26 AM 37 CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Oriente os estudantes a anali- sar a figura 2.2 da página: quais são os seres vivos, como eles se relacionam, que processos estão realizando e qual a relação deles com o solo. Certifique-se de que os estudantes compreendem que a imagem é uma representação e que os organismos microscópi- cos estão retratados com grande aumento. Debata as formas de utilização do solo e destaque ou- tros seres vivos não representa- dos na figura 2.2 (por exemplo, alguns fungos e invertebrados, como larvas de insetos, formigas, cupins, entre outros) que também desempenham a função de de- compositores. Embora o conceito de decomposição seja trabalhado em outros capítulos deste e dos próximos volumes, ele pode ser apresentado aqui com a discus- são de fenômenos do cotidiano, como a ação dos fungos em uma laranja ou fatia de pão. O trabalho com o solo e com os processos de decomposição e re- ciclagem de nutrientes dá conti- nuidade às habilidades da BNCC desenvolvidas nos anos iniciais do Ensino Fundamental referentes ao fluxo de energia e ciclo da ma- téria. Esses conceitos também serão importantes ao longo do estudo de Ciências nos anos finais do Ensino Fundamental, quando desenvolveremos as habilidades relacionadas aos ecossistemas brasileiros e às atividades huma- nas que os ameaçam. A abordagem da decomposi- ção, neste capítulo, ajuda os es- tudantes a compreender alguns dos componentes presentes no solo: nutrientes, microrganismos e alguns seres vivos macroscó- picos, como minhocas. Debata então com os estudan- tes quais são os materiais que as plantas retiram do solo. Reforce as noções de fotossíntese e a im- portância dos nutrientes e da água do solo, do gás carbônico atmos- férico e da luz para as plantas. Mundo virtual Para saber mais sobre a for- mação e a classificação dos solos e suas propriedades, leia os materiais disponibilizados nos sites: <http://estudio01. proj.ufsm.br/cadernos_fruti cultura/segunda_etapa/arte_ solos.pdf> e <http://www.ead. uepb.edu.br/arquivos/cursos/ Geografia_PAR_UAB/Fasciculos%20-%20Material/Geogra fia_Fisica_II/Geo_Fis_II_A07_IM BZ_GR_SF_SI_SE_250509.indd. pdf>. Acesso em: 18 set. 2018. Texto complementar – Solos [...] O solo é constituído por componentes sólidos, que represen- tam aproximadamente 50% do volume total, com espaços poro- sos entre estes componentes, que representam aproximadamente os 50% restantes. Da composição sólida, em torno de 45% são de origem mineral e 5% de matéria orgânica. Os espaços porosos são preenchidos por água e gases, sendo que a porcentagem ocupada por eles varia conforme a umidade do solo. [...] Portanto, o solo deve ser considerado um sistema trifásico, pois é composto pela fase sólida, fase líquida e fase gasosa. [...] A fase líquida é composta pela água e os nutrientes nela dissolvi- dos. Na fase gasosa, o ar é de origem atmosférica ou da atividade dos organismos do solo. Já a fase sólida, constituída de frações mi- nerais e orgânicas, apresenta partículas de diferentes tamanhos [...]. PES, L. Z.; ARENHARDT, M. H. Solos. Colégio Politécnico da Universidade Federal de Santa Maria: Rede e-Tec Brasil, 2015. Disponível em: <http://estudio01.proj.ufsm.br/cadernos_fruticultura/segunda_etapa/arte_solos.pdf>. Acesso em: 18 set. 2018. 37 1 O que existe no solo Como já vimos, a camada de rochas na superfície da Terra está exposta a variações de temperatura, à ação da chuva e a outros fatores que provocam desgaste. Esse processo é conhecido como intemperismo. Ao longo de muito tempo, o material re- sultante do desgaste dessas rochas vai formando o que chamamos de solo. Os grãos minerais que formam o solo são, portanto, pequenos pedaços de rochas. Além desses minerais, o solo é formado por água, ar e restos de organismos, como fungos, animais e plantas. A circulação de ar entre os grãos do solo é fundamental porque permite a respiração das raízes de plantas e dos outros organismos do solo. Você já pensou no que ocorre com as folhas que caem de uma árvore ou com os animais que morrem? Restos de plantas e de outros organismos servem de ali- mento para bactérias e fungos, chamados seres decompositores. Veja a figura 2.2. A decomposição desses restos de seres vivos forma uma matéria escura, chamada húmus. À medida que a decomposição avança, o húmus se transforma em água, nutrientes (como sais minerais) e gás carbônico, que podem ser aproveitados pelas plantas. 2.2 Bactérias e fungos transformam restos de seres vivos em água, nutrientes e gás carbônico, que serão utilizados pelas plantas (representadas pela árvore). Bactérias e alguns fungos são microscópicos. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) J u lio D ia n /A rq u iv o d a e d it o ra decompositores (bactérias) decompositores (fungos) gás carbônico, água e nutrientes (bactérias) decompositores plantas e animais mortos decomposição T is ch e n ko Ir in a/ Sh ut te rs to ck 37Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2 Fonte: elaborado com base em MICHIGAN Environmental Education Curriculum. Schoolyard and Urban Ecosystem. What is decomposition? Disponível em: <http://techalive.mtu. edu/meec/module10/Decomposition. htm>. Acesso em: 13 set. 2018. 036-054_6TCieg20At_U1cap2.indd 37 10/22/18 10:32 AM 36 UNIDADE 1 • O planeta Terra Litosfera: o solo 2.1 Plantação de hortaliças orgânicas em zona rural de Paulo Lopes (SC), 2016. Na agricultura orgânica, o solo é adubado com folhas, galhos, farinha de ossos e estrume de animais. Não se usam agrotóxicos ou fertilizantes sintéticos, ou seja, fabricados em laboratório. Respostas do boxe A questão é... nas Orientações didáticas. 2 CAPÍTULO Você já refletiu sobre a origem dos alimentos? Tudo o que comemos depende do solo para ser produzido. Mesmo os alimentos industrializados, que passam por muitas transformações antes de chegar à sua casa, têm como origem vegetais cultivados ou animais criados no campo. Veja a figura 2.1. O solo é a base para a produção de todos os alimentos. Também é no solo que se cultivam plantas que são fonte de matéria-prima para a confecção de móveis, roupas e muitos objetos que usamos no dia a dia. Por isso, o conhecimento do solo é fundamental para a humanidade. Mais do que isso: aprender a conservá-lo pode garantir o sustento e a sobrevivência de muitas gerações futuras. » Em que camada da Terra está localizado o solo? » Quais são os componentes do solo? Como ele deve ser preparado e cuidado para a agricultura? » Que problemas podem ameaçar o solo? » Quais são as consequências desses problemas e o que pode ser feito para evitá-los? A quest‹o Ž... Chico Ferreira/Pulsar Imagens 036-054_6TCieg20At_U1cap2.indd 36 10/22/18 11:07 AM 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 37 7/6/19 3:12 PM 38 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Aproveite a ilustração simpli- ficada de um corte de solo para montar com os estudantes uma lista dos componentes orgâni- cos e inorgânicos. Destaque a importância de alguns animais, como minhocas (que será de- talhada adiante) para aerar o solo, fundamental para que as raízes das plantas obtenham oxigênio e consigam crescer. Explore a diversidade de seres vivos que podem ser encontra- dos no solo, além das minhocas (por exemplo, alguns fungos e invertebrados, como larvas de insetos, formigas, cupins, entre outros). Essa estratégia é im- portante para que os estudan- tes não pensem que existem apenas minhocas no solo. Cha- me a atenção para a ampliação da imagem, mostrando o au- mento de organismos mi- croscópios, como bactérias. Ao apresentar a parte inor- gânica do solo, ressalte a im- portância da rocha matriz para a contínua formação de solos. Além disso, comente que a pre- sença de espaços entre as par- tículas do solo favorece a ab- sorção de água; e que a ocor- rência da rocha matriz imper- meável permite a formação de corpos de água subterrâneos. Atividade complementar Se desejar realizar um tra- balho de aprofundamento do vídeo sugerido no Mundo vir- tual, organize um roteiro de questões para os estudantes responderem com suas pró- prias palavras e de acordo com o conteúdo do vídeo. Algumas sugestões de questões são: “O que é solo?”, “Como ele se forma?”, “Qual é a importância das parcerias estabelecidas entre instituições brasileiras e do mundo?”. Por fim, oriente os estudan- tes a buscar informações sobre as soluções propostas para os problemas de solo em diferen- tes regiões do país. Essa é uma maneira de auxiliar os estudan- tes a compreender as ciências como empreendimento huma- no, reconhecendo que o conhe- cimento científico é provisório, cultural e histórico. Texto complementar – Mapa quantifica pela primeira vez água escondida debaixo da terra no mundo O volume total de água armazenada no subsolo do planeta é es- timado em 23 milhões de km³. Seria o suficiente para cobrir toda a superfície da Terra com uma camada de 180 metros de profundidade. [...] Mas apenas 6% dessa água é própria para consumo humano. Isso porque a chamada água “moderna” presente no subsolo está próxi- ma da superfície e pode ser extraída ou usada para complementar recursos localizados acima do solo, em rios e lagos. [...] Para quantificar a água armazenada nos dois primeiros quilôme- tros da superfície da Terra, Gleeson e sua equipe combinaram ex- tensas bases de dados e modelos computacionais. Foram analisados, entre outros fatores, a permeabilidade de ro- chas e do solo, sua porosidade e características dos lençóis freáticos. A chave para determinar a idade de toda a água armazenada foram medições feitas com trítio, uma forma radioativa de hidrogênio que 39Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2 2 Os tipos de solo Você já deve ter percebido que poucas plantas conseguem crescer na areia. Com- pare as fotos de areia de praia e de terra nas figuras 2.4 e 2.5. K im -I r- S e m /A rq u iv o d a e d it o ra M a u ri ti u s /M a u ri ti u s /L a ti n s to ckNas fotos acima, é possível perceber, logo à primeira vista, a diferença na colora- ção dos solos. Se pudéssemos observar ao vivo e manusear esses dois solos, outros aspectos certamente chamariam a nossa atenção. O tipo de solo depende de vários fatores, como o tipo de rocha matriz que o ori- ginou (magmática, sedimentar ou metamórfica), o clima da região, a quantidade de matéria orgânica, a vegetação que o recobre e o tempo que ele levou para se formar. Uma forma de classificar os solos está relacionada ao tamanho das partículas que os compõem. Os solos podem conter partículas de argila, silte ou areia. A argila é forma- da por grãos com menos de 0,005 mm; o silte, por grãos entre 0,005 mm e 0,05 mm; a areia por grãos entre 0,05 mm e 2 mm. A proporção entre esses componentes afeta diversas características do solo, inclusive sua fertilidade. Solos arenosos têm um teor de areia igual ou superior a 70%. Esses solos secam logo porque são muito permeáveis: os grãos são maiores e há grandes espaços entre eles. Os sais minerais e a matéria orgânica, que servem de nutrientes para as plantas, são carregados pela água e por isso os solos arenosos são geralmente pobres em nutrientes. Reveja a figura 2.4. 2.5 O solo humífero é rico em húmus. Observe a sua coloração mais escura. 2.4 O solo arenoso tem grande quantidade de areia. Observe a sua coloração mais clara. Silte: partículas do solo menores do que a areia fina e maiores do que as partículas de argila. Fertilidade: capacidade do solo de fornecer compostos necessários para o desenvolvimento das plantas (água e nutrientes). Permeável: vem do latim permeabilis, que significa "que pode ser atravessado". Nesse caso, o solo pode ser atravessado pela água. 036-054_6TCieg20At_U1cap2.indd 39 10/22/18 10:32 AM 38 UNIDADE 1 • O planeta Terra bactérias e outros organismos microscópicos fragmento de rocha rocha matriz H ir o e S a s a k i/ A rq u iv o d a e d it o ra Podemos dizer então que o solo é composto de uma parte mineral e de uma parte orgânica. A parte mineral é aquela que se originou da desagregação das rochas. A parte orgânica é formada por restos de plantas (folhas, galhos, frutos), de animais (ossos, tecidos, fezes) ou de outros seres vivos (bactérias, fungos) em diferentes estágios de decomposição. Por baixo da camada superficial do solo encontram-se fragmentos maiores de rochas. E mais profundamente está a rocha que deu origem ao solo: a rocha matriz. Veja a figura 2.3. Aprenda mais sobre solos – Embrapa www.youtube.com/ watch?v=lBRFa_cMfG8 Vídeo que traz informações do solo, como composição, formação, usos e cuidados. Acesso em: 13 set. 2018. Mundo virtual 2.3 Ilustração de um corte de solo. (Elementos representados em tamanhos não proporcionais entre si. Cores fantasia.) Fonte: elaborado com base em EVERT, R. F.; EICHHORN, S. E. Raven Biology of Plants. 8. ed. New York: W. H. Freeman, 2013. p. 690. Freático: vem do grego phreateios, que significa "poço". Desagregação: separação de partes que estavam juntas. O ser humano retira recursos minerais das camadas abaixo do solo. Essas ca- madas superpostas que ficam visíveis em cortes e escavações no solo e que podem se distinguir entre si pela cor, pela textura e por outras características são chamadas horizontes do solo. Mesmo localizada em uma camada muito profunda, a rocha matriz continua so- frendo ação da água, por exemplo. Parte da água da chuva se infiltra no solo e, à medida que se aprofunda, preenche os espaços entre as rochas – formando os chamados lençóis de água, lençóis freáticos ou águas subterrâneas – até chegar às camadas de rocha impermeáveis. 036-054_6TCieg20At_U1cap2.indd 38 10/22/18 10:32 AM 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 38 7/6/19 3:12 PM 39 CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR surgiu na atmosfera há 50 anos como resultado de testes de bom- bas termonucleares. A partir desse elemento químico, os cientistas puderam identificar toda a chuva que chegou ao subsolo desde então. [...] Isso torna ainda mais importante as reservas modernas e a neces- sidade de administrá-las de forma sustentável, alertam os cientistas. O estudo destaca ainda como elas estão distribuídas de forma de- sigual no planeta. O próximo passo, afirmou Gleeson, é determinar o ritmo com que algumas reservas estão sendo consumidas. [...] AMOS, J. Mapa quantifica pela primeira vez água escondida debaixo da terra no mundo. BBC News. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/noticias/2015/11/151119_mapa_agua_subsolo_mundo_rb/>. Acesso em: 29 set. 2018. Orientações didáticas Antes de trabalhar este con- teúdo, pergunte aos estudantes se todos os solos são iguais. É possível que eles citem pelo menos dois tipos distintos de solo: areia da praia e terra de jardim. Caso os estudantes con- sigam reconhecer tipos de solo, questione quais características variam: cor, textura, tamanho dos grãos, presença de matéria orgânica, etc. Se os estudantes não citarem diferentes tipos de solo e houver disponibilidade, leve-os a diferentes locais para que observem o solo. Se for pos- sível, é interessante selecionar locais que apresentam solos com diferenças perceptíveis para facilitar a comparação pe- los estudantes. Se julgar pertinente, realize a atividade do Trabalho em Equi- pe da página 53, que visa au- xiliar os estudantes a desen- volver a competência da BNCC que estimula o protagonismo do estudante na busca de in- formações e construção do co- nhecimento e na utilização de tecnologias digitais de infor- mação para realizar pesquisas de forma crítica, significativa e reflexiva. Mundo virtual Outros experimentos re- lacionados ao tema, que ex- ploram os conceitos de sali- nidade, retenção de água, erosão, consistência e poro- sidade do solo, podem ser consultados no seguinte site: <http://www.escola.agrarias. ufpr.br/index_arquivos/expe rimentoteca.htm>. Acesso em: 29 ago. 2018. 39Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2 2 Os tipos de solo Você já deve ter percebido que poucas plantas conseguem crescer na areia. Com- pare as fotos de areia de praia e de terra nas figuras 2.4 e 2.5. K im -I r- S e m /A rq u iv o d a e d it o ra M a u ri ti u s /M a u ri ti u s /L a ti n s to ck Nas fotos acima, é possível perceber, logo à primeira vista, a diferença na colora- ção dos solos. Se pudéssemos observar ao vivo e manusear esses dois solos, outros aspectos certamente chamariam a nossa atenção. O tipo de solo depende de vários fatores, como o tipo de rocha matriz que o ori- ginou (magmática, sedimentar ou metamórfica), o clima da região, a quantidade de matéria orgânica, a vegetação que o recobre e o tempo que ele levou para se formar. Uma forma de classificar os solos está relacionada ao tamanho das partículas que os compõem. Os solos podem conter partículas de argila, silte ou areia. A argila é forma- da por grãos com menos de 0,005 mm; o silte, por grãos entre 0,005 mm e 0,05 mm; a areia por grãos entre 0,05 mm e 2 mm. A proporção entre esses componentes afeta diversas características do solo, inclusive sua fertilidade. Solos arenosos têm um teor de areia igual ou superior a 70%. Esses solos secam logo porque são muito permeáveis: os grãos são maiores e há grandes espaços entre eles. Os sais minerais e a matéria orgânica, que servem de nutrientes para as plantas, são carregados pela água e por isso os solos arenosos são geralmente pobres em nutrientes. Reveja a figura 2.4. 2.5 O solo humífero é rico em húmus. Observe a sua coloração mais escura. 2.4 O solo arenoso tem grande quantidade de areia. Observe a sua coloração mais clara. Silte: partículas do solo menores do que a areia fina e maiores do que as partículas de argila. Fertilidade: capacidade do solo de fornecer compostos necessários para o desenvolvimento das plantas (água e nutrientes). Permeável: vem dolatim permeabilis, que significa "que pode ser atravessado". Nesse caso, o solo pode ser atravessado pela água. 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 39 10/26/18 8:28 AM 40 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Peça aos estudantes que descrevam as características do solo da figura 2.6. Além da cor avermelhada, resultado da presença de óxidos e hidróxi- dos de ferro, é possível obser- var a formação de poças de água. Para verificar os conhe- cimentos prévios dos estudan- tes sobre esse tipo de solo, per- gunte: “Por que há pontos com água empoçada sobre o solo?”. Espera-se que eles respondam que há água empoçada porque o solo não a absorveu. Desta- que que a argila apresenta bai- xa permeabilidade de água em comparação a solos arenosos. Portanto, é mais fácil a água ser absorvida por solo arenoso do que por solo argiloso. A argi- la apresenta alta retenção de água, o que facilita a manuten- ção da fertilidade do solo. Chame a atenção para a figu- ra 2.7, pedindo aos estudantes que mencionem o tipo de solo dessa paisagem. Comente que os coqueiros armazenam a água que passa pelo solo e por isso se desenvolvem em terrenos arenosos, que não retêm muita água. Se julgar pertinente, rea- lize nesse momento o experi- mento descrito em Aprendendo com a prática, na página 54, cha- mando a atenção para a veloci- dade do escoamento da água no solo arenoso e argiloso. Atividade complementar Solicite aos estudantes que respondam às questões: “Em que tipo de solo (arenoso ou argiloso) a fundação de resi- dências (estrutura que mantém a residência estável) deve ser mais profunda?”, “Em qual des- ses solos (arenoso ou argiloso) é esperado que as plantas apre- sentem raízes mais profun- das?”. Essa atividade permite verificar se os estudantes foram capazes de aplicar o conheci- mento sobre os tipos de solo à resolução de questões. Espe- ra-se que os estudantes sejam capazes de reconhecer que tan- to as raízes de plantas quanto a fundação de residências de- vem ser mais profundas em solos arenosos. Texto complementar – Minerais argilosos Quando se fala em minerais, normalmente vem-nos à mente a imagem de substâncias sólidas, duras, algumas de brilho metálico como os minérios de chumbo, prata, ferro, manganês etc. Ou então podemos nos lembrar das pedras preciosas, de exuberante beleza por suas cores, brilho e transparência. Há, porém, um importante grupo de minerais que não são nada disso e dos quais quase ninguém se lembra. São os minerais argilosos, importante e complexo grupo de pelo menos 41 silicatos, principalmente de alumínio, às vezes com magnésio e ferro. [...] Argila é o nome dado a um sedimento formado por partículas de dimensões muito pequenas, abaixo de 1/256 milímetros (4 micrôme- tros) de diâmetro. Esse sedimento pode ser formado por apenas um mineral argiloso, mas o mais comum é ser formado por uma mistura deles, com predomínio de um. Todos, porém, são filossilicatos – ou seja, silicatos que formam lâminas –, de baixa dureza, densidade tam- 41Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2 3 A preparação do solo O aumento da população humana tornou necessária a produção de quantidades cada vez maiores de alimentos. Com isso, a vegetação original das florestas e de outros ambientes foi sendo destruída para dar lugar ao cultivo de plantas comestíveis e à cria- ção de animais. Hoje, o desmatamento é feito com máquinas (tratores e serras, por exemplo) ou com fogo (que causa uma série de problemas e ainda pode resultar em queimadas sem controle). Além disso, muitas vezes a atividade agrícola é feita de forma não apropriada e, depois de alguns anos de produção, os solos se esgotam, ou seja, não conseguem mais reter e fornecer os nutrientes necessários às plantas. Para preservar o solo e garantir boas colheitas, são necessários certos procedi- mentos, que devem ser orientados por profissionais como agrônomos, biólogos e engenheiros ambientais, entre outros. Vamos ver alguns desses procedimentos. A terra Quando o solo está muito compacto e duro, pode ser necessário arar (lavrar) a terra. Ela é revolvida (remexida) com auxílio do arado. Essa máquina escava, corta e revolve o solo até que ele fique fofo e poroso, permitindo a entrada do ar e da água. Veja a figura 2.8. No entanto, em locais de clima tropical, como em algumas regiões do Brasil, a aração deixa o solo muito exposto ao calor do Sol e à ação da chuva. Por isso, hoje a técnica cada vez mais utilizada é conhecida como plantio direto, sem aração. A se- mente é colocada em pequenos sulcos (buracos) e boa parte do solo deve ficar cober- ta com palha seca ou restos vegetais da plantação anterior. Esse procedimento dimi- nui o impacto da água da chuva no solo e o protege da ação direta dos raios do Sol, ajudando a mantê-lo úmido. Agrônomo: especialista em Agronomia, a ciência que estuda o cultivo do solo. Os primeiros arados surgiram por volta de 5500 a.C., na Mesopotâmia, e consistiam em varas de madeira puxadas por bois. Essas varas abriam, no solo, fendas onde eram colocadas as sementes. Por volta do século III a.C., os chineses se valiam de um arado com lâminas de ferro, mais eficiente. 2.8 Araç ão da terra com o auxílio de trator em Mato Grosso do Sul, 2017. V in ic iu s B a c a ri n /S h u tt e rs to ck 036-054_6TCieg20At_U1cap2.indd 41 10/22/18 10:32 AM 40 UNIDADE 1 • O planeta Terra Já no solo argiloso predominam partículas de argila, embora haja também silte e areia. Os solos são conside- rados argilosos quando contêm de 35% a 60% de argila (solos com mais de 60% de argila são considerados de textura muito argilosa). Em geral, são menos permeáveis que os solos arenosos. A argila é formada por grãos muito pequenos e bem ligados entre si. Por isso, retém água e nutrientes, o que mantém a fertilidade do solo e facilita o cresci- mento das plantas. Mas, se o solo tiver muita argila, pode ficar encharcado e cheio de poças após a chuva. Veja a figura 2.6. Os solos podem ainda ser classificados em solos humíferos (também chamados de solos orgânicos) – nos quais há predominância de material orgânico ou húmus – e solos minerais – nos quais predomina material mi- neral. A presença de húmus deixa o solo mais escuro. Além disso, ajuda o solo a reter água, torna-o poroso e com boa circulação de ar e, por meio da decomposição de restos de organismos, produz os nutrientes necessários às plantas. Reveja a figura 2.5. Os solos mais adequados para a agricultura têm certa proporção de areia, argila e sais minerais, além do húmus. Essa proporção facilita a penetração da água e do gás oxigênio, utilizados pelos microrganismos e pelas plantas. Em geral, são solos que retêm água sem ficar encharcados, mas cada planta cresce melhor em um determinado tipo de solo. O coqueiro, por exemplo, armazena rapidamente a água que passa pelo solo e con- segue, assim, crescer em terrenos arenosos, que não retêm muita água. Veja a figura 2.7. Fa bi o C ol om bi ni /A ce rv o do fo tó gr af o 2.7 Plantação de coqueiros (coco-da-baía) em Mirandópolis (SP), 2016. A fertilidade do solo às margens do rio Nilo foi um dos fatores que propiciaram um bom desenvolvimento da agricultura entre os antigos egípcios, já por volta de 8500 a.C. Isso porque, entre junho e outubro, o rio transbordava e enriquecia suas margens com húmus. Após o recuo das águas, as comunidades plantavam trigo, aveia, ervilhas, lentilhas, entre outras culturas. 2.6 Solo argiloso em São Roque de Minas (MG), 2015. G . E va ng el is ta /O pç ão B ra si l I m ag en s 036-054_6TCieg20At_U1cap2.indd 40 7/5/19 10:39 AM 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 40 7/5/19 10:41 AM 41 CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Antes de iniciar o trabalho com esse tema, debata com os estudantes por que o solo deve ser preparado e como isso pode ser feito. O objetivo é levantar os conhecimentos préviosda turma. Comente que a retirada de seres vivos do ambiente e o uso irresponsável do solo pro- movem alterações, como a re- dução de nutrientes, da aeração e da quantidade de água, mu- danças nas características quí- micas do solo (alterações no pH), compactação e erosão. Essas alterações impactam di- retamente os seres vivos asso- ciados ao solo e prejudicam a produtividade agrícola. Utilize a figura desta página para exemplificar uma das ma- neiras de misturar, aerar e des- compactar o solo e as vantagens da aragem do solo para a agri- cultura. É importante que os estudantes compreendam que atividades agrícolas desenvol- vidas de forma inapropriada es- gotam o solo, deixando-o pobre em nutrientes e dificultando o desenvolvimento das plantas. Destaque o uso de tratores pa- ra o preparo do solo para que os estudantes compreendam que o desenvolvimento tecno- lógico permitiu que a produção de alimentos ocorresse em grande escala. É importante que os estu- dantes analisem os prejuízos causados por agricultura, pas- tagens ou cidades aos ecos- sistemas locais. Se possível, utilize exemplos do município em que a escola está situada ou próximos a ele, discutindo propostas individuais e/ou co- letivas para minimizar esses danos. Outra possibilidade se- ria analisar a expansão agro- pecuária no Cerrado (região central do país). Caso julgue interessante, disponibilize os resultados dessa pesquisa pa- ra o restante da comunidade escolar, publicando nas redes sociais ou no site da escola. O Cerrado e demais ecossistemas brasileiros serão estudados com mais detalhes no 7o ano. bém relativamente baixa e boa clivagem em uma direção. Rochas argilosas como folhelho e siltito são também incluídas nesse conceito no comércio desses materiais. [...] Cerca de 90% do total produzido destinam-se à fabricação de agregados e materiais de construção. Os 10% restantes têm variada aplica- ção, que inclui absorventes, tintas, papel, borracha, descorantes e produtos químicos e farmacêuticos, sendo úteis ainda na indústria do pe- tróleo e na agricultura. Essas argilas são chamadas de argilas especiais e, embora constituam apenas 10% do volume produzido, respondem por 70% do valor. Os outros 90% são chamados de argilas comuns, argilas cerâmicas ou argilas vermelhas. BRANCO, P. M. Minerais argilosos. Portal CPRM – Serviço Geológico do Brasil. Disponível em: <http://www.cprm.gov.br/publique/Redes-Institucionais/ Rede-de-Bibliotecas---Rede-Ametista/Canal-Escola/Minerais-Argilosos-1255.html>. Acesso em: 21 set. 2018. 41Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2 3 A preparação do solo O aumento da população humana tornou necessária a produção de quantidades cada vez maiores de alimentos. Com isso, a vegetação original das florestas e de outros ambientes foi sendo destruída para dar lugar ao cultivo de plantas comestíveis e à cria- ção de animais. Hoje, o desmatamento é feito com máquinas (tratores e serras, por exemplo) ou com fogo (que causa uma série de problemas e ainda pode resultar em queimadas sem controle). Além disso, muitas vezes a atividade agrícola é feita de forma não apropriada e, depois de alguns anos de produção, os solos se esgotam, ou seja, não conseguem mais reter e fornecer os nutrientes necessários às plantas. Para preservar o solo e garantir boas colheitas, são necessários certos procedi- mentos, que devem ser orientados por profissionais como agrônomos, biólogos e engenheiros ambientais, entre outros. Vamos ver alguns desses procedimentos. A terra Quando o solo está muito compacto e duro, pode ser necessário arar (lavrar) a terra. Ela é revolvida (remexida) com auxílio do arado. Essa máquina escava, corta e revolve o solo até que ele fique fofo e poroso, permitindo a entrada do ar e da água. Veja a figura 2.8. No entanto, em locais de clima tropical, como em algumas regiões do Brasil, a aração deixa o solo muito exposto ao calor do Sol e à ação da chuva. Por isso, hoje a técnica cada vez mais utilizada é conhecida como plantio direto, sem aração. A se- mente é colocada em pequenos sulcos (buracos) e boa parte do solo deve ficar cober- ta com palha seca ou restos vegetais da plantação anterior. Esse procedimento dimi- nui o impacto da água da chuva no solo e o protege da ação direta dos raios do Sol, ajudando a mantê-lo úmido. Agrônomo: especialista em Agronomia, a ciência que estuda o cultivo do solo. Os primeiros arados surgiram por volta de 5500 a.C., na Mesopotâmia, e consistiam em varas de madeira puxadas por bois. Essas varas abriam, no solo, fendas onde eram colocadas as sementes. Por volta do século III a.C., os chineses se valiam de um arado com lâminas de ferro, mais eficiente. 2.8 Araç ão da terra com o auxílio de trator em Mato Grosso do Sul, 2017. V in ic iu s B a c a ri n /S h u tt e rs to c k 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 41 10/26/18 8:28 AM 42 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Inicie o trabalho com o tema discutindo o que são nutrientes e quais nutrientes estão presen- tes no solo. Caso os alunos apre- sentem dificuldades, oriente a realização de uma pesquisa pa- ra que eles busquem ativamen- te as informações e desen- volvam uma competência espe- cífica de Ciências, referente à utilização de diferentes lingua- gens e tecnologias digitais para acessar informações das Ciên- cias da Natureza de forma críti- ca, significativa e reflexiva. Em seguida, pergunte aos estudantes o que significa o termo adubação. É provável que alguns deles já tenham ou- vido o termo. Instigue-os a ex- por os seus conhecimentos so- bre o assunto. Atividade complementar Tendo em vista os impactos dos adubos químicos nos am- bientes aquáticos, a importân- cia das minhocas, e o vídeo su- gerido no Mundo virtual desta página, sugerimos que propo- nha uma discussão do que po- deria ser feito para reduzir o uso dos adubos industrializados em regiões próximas à escola, usando como substituto o hú- mus de minhoca. É interessan- te deixar os estudantes livres para discutir diferentes ações: criar uma proposta para apre- sentar à câmara de vereadores ou à prefeitura para que os agri- cultores que utilizem húmus tenham algum tipo de benefício (compra mais barata de semen- tes, produto final com um valor maior, etc.) ou pesquisar como a escola poderia produzir hú- mus para fornecer aos produ- tores locais. Caso seja possível, será bastante interessante se as ideias sugeridas forem exe- cutadas e divulgadas na comu- nidade. Mundo virtual Para saber mais sobre a construção de uma vermi- composteira, visite o site: <https://www.embrapa.br/ busca-de-publicacoes/-/pu blicacao/1033373/como-mon tar-uma-composteira-casei ra>. Acesso em: 20 set. 2018. Texto complementar – Ciência pode ajudar a reduzir impacto de fertilizantes nitrogenados no meio ambiente Os fertilizantes nitrogenados, que contêm o elemento nitrogênio num formato assimilável pelos vegetais, são importantes para a forma- ção das proteínas indispensáveis à saúde do caule e da raiz das plantas, mas seu uso indiscriminado aumenta as emissões de óxido nitroso, um potente causador do efeito estufa. [...] Portanto, o desafio consiste em fornecer nitrogênio de uma maneira que aumente e sustente a produção de alimentos sem danos para o meio ambiente. Isso é especialmente importante porque o uso inadequado de fertilizantes nitrogenados contribui para a intensificação das mudanças climáticas e traz prejuízos diretos às plantas [...]. Quando presente em quantidades que vão além da capacidade de assimilação das plantas, o nitrogênio fixado no solo pode limitar seu crescimento, prejudicando toda a cultura. Uma alternativa ao uso excessivo de fertilizantes nitrogenados, diz o pesquisador [Luiz Antonio 42 UNIDADE 1 ¥ O planeta Terra Os nutrientes Uma análise feita em laboratório pode indicar também a necessidade de aduba- ção, isto é, de acrescentar nutrientes que estão em falta no solo. A adubação éneces- sária, por exemplo, após muitas colheitas, para repor os sais minerais que as plantas retiram do solo. A adubação pode ser feita com fertilizantes sintéticos, ou seja, produzidos indus- trialmente: é a adubação mineral, ou inorgânica. Esses adubos são, em geral, uma mistura de substâncias que contêm os principais nutrientes necessários às plantas: nitrogênio, potássio e fósforo, entre outros. Veja a figura 2.9. Existe também a adubação orgânica, com restos de vegetais (folhas, galhos, cascas de arroz, etc.), farinha de ossos e estrume de animais (boi, cavalo, porco, galinha, etc.), que se transformam em húmus. Pode ser usado também o húmus produzido por minhocas. Elas são importantes para a fertilidade do solo, pois comem esterco e res- tos vegetais, e os resíduos de sua digestão formam o húmus de minhoca, um adubo rico em nutrientes. Veja a figura 2.10. Além disso, as minhocas constroem túneis que facilitam a circulação de ar e a infiltração da água, melhorando o acesso das raízes das plantas ao gás oxigênio e à água. Os adubos orgânicos têm a vantagem de tornar o solo mais poroso e, além disso, de facilitar o desenvolvimento de microrganismos decompositores, importantes para a fertilidade do solo. A adubação excessiva traz problemas ecológicos, pois o adubo pode ser carrega- do pela água para ambientes aquáticos, causando desequilíbrio neles. No caso dos adubos sintéticos, esse problema em geral é mais grave, pois eles são levados pela água com mais facilidade. De qualquer forma, o uso de adubos deve sempre ser feito de acordo com as recomendações de agrônomos ou outros profissionais da área. Repórter Eco (TV Cultura) http://tvcultura.com.br/ videos/9710_as-minhocas- prestam-grandes- servicos-ao-solo-e-a- agricultura.html Vídeo que apresenta os benefícios das minhocas para a agricultura e para a saúde dos solos. Acesso em: 13 set. 2018. Mundo virtual 2.9 Trator revolvendo a terra e aplicando adubo mineral. 2.10 Adubo orgânico feito com húmus produzido pelas minhocas. T h o m a z V it a N e to /P u ls a r Im a g e n s F a b io C o lo m b in i/ A c e rv o d o f o tó g ra fo 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 42 10/26/18 8:29 AM 43 CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Questione os estudantes so- bre qual outro componente, além de nutrientes, é importan- te para o desenvolvimento agrí- cola. Deixe-os à vontade para exporem seus conhecimentos sobre esse assunto. Certifique- -se de que a água esteja entre os componentes citados. Em seguida, explore com eles as figuras 2.11 e 2.12, que apre- sentam duas plantações: uma com irrigação por canais e outra com drenagem. Explique que ambas são importantes para regular a presença de água: em locais secos, a irrigação é ne- cessária; em ambientes com excesso de água, pode ser feita a drenagem. Pode ser interessante conver- sar com o professor de Geografia para trabalharem com o tema usos do solo e apropriação de recursos hídricos de forma con- junta. Sugerimos pedir aos estu- dantes que indiquem locais no Brasil em que, para o desenvol- vimento agrícola, é necessária a irrigação ou a drenagem, apre- sentando o tipo de clima e vege- tação, bem como as plantações existentes nessas regiões. Caso no município ou na re- gião haja algum tipo de prática agrícola, providencie uma visi- ta monitorada para que os es- tudantes possam entrar em contato com as etapas desse processo. Durante essa ativi- dade, é importante que eles ve- rifiquem o tipo de vegetação original (que foi retirada para o cultivo), bem como o tipo de adubação e irrigação utilizado no local. Se julgar conveniente, promova uma entrevista com o agrônomo responsável. Martinelli, professor da Universidade de São Paulo], é a rotação de culturas, “alternando-se plantas fixadoras de nitrogênio – aquelas que possuem bactérias e outros organismos fixadores associados às suas raízes, como as leguminosas (feijão e soja, por exemplo) – com outras que não têm essa capacidade natural”. A rotatividade favorece a fixação de nitrogênio em quantidades mais seguras que a utilização dos fertilizantes, fornecendo nutrientes compatíveis com a capacidade de assimilação das plantas, beneficiando seu desenvolvimento e reduzindo a contaminação do solo e da água. FREIRE, D. Ciência pode ajudar a reduzir impacto de fertilizantes nitrogenados no meio ambiente. Agência FAPESP. Disponível em: <http://agencia.fapesp.br/ciencia-pode-ajudar-a-reduzir-impacto-de-fertilizantes-nitrogenados-no-meio-ambiente/23052/>. Acesso em: 25 set. 2018. 43Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2 2.11 Vista aérea de canavial com canal de irrigação no centro, em Teresina (PI), 2015. 2.12 Canal de drenagem em plantação de trigo, em Castro (PR), 2017. A ‡gua Em regiões secas, onde não há chuva suficiente para manter o solo úmido, muitas vezes é necessário regular o suprimento de água por meio de canaletas, esguichos ou outros recursos – é a irrigação. Outras vezes, ao contrário, é preciso retirar a água que está em excesso, cons- truindo valas ou canais de drenagem. Lembre-se de que sem água as plantas não crescem, mas o excesso dela diminui a circulação de ar no solo e prejudica o desenvol- vimento de muitas espécies vegetais. As figuras 2.11 e 2.12 mostram respectivamente uma área em que se faz a irri- gação e outra em que se faz a drenagem. Técnicas de irrigação por canais já eram conhecidas desde o século XV, no Império de Songai (de meados do século XV ao fim do século XVI), situado onde hoje é a República do Mali, na África. Essas técnicas, assim como a enxada e o arado, foram trazidas para o Brasil, possibilitando que o país se tornasse o maior produtor de açúcar, nos séculos XVI e XVII, e de café, de 1800 a 1930. Por causa do cultivo dessa planta, esse período ficou conhecido como Ciclo do Café. A agricultura consome cerca de 70% da água doce disponível no mundo, e avanços tecnológicos na irrigação – como as técnicas de gotejamento (a água é aplicada de forma pontual na superfície do solo) e aspersão (jatos de água lançados ao ar que caem sobre a cultura na forma de chuva) – ajudam a reduzir esse consumo. G e rs o n S o b re ir a /T e rr a s to ck D e lf im M a rt in s /P u ls a r Im a g e n s 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 43 10/26/18 8:29 AM 44 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas O texto da seção Ciência e História tem como objetivo apre- sentar para os estudantes o contexto histórico-científico do assunto abordado no capítulo. Durante o trabalho com esta seção, procure incentivar a re- flexão sobre a agricultura no Brasil desde os povos nativos até os dias atuais. Destaque as mudanças da agricultura ao longo do tempo, bem como o cultivo de plantas e a domesticação de animais. Explique que a agricultura foi decisiva para que os grupos hu- manos, que eram nômades, se fixassem em um local, formando populações cada vez maiores, exigindo que novas técnicas de cultivo fossem criadas. Explore com os estudantes a fotografia da figura 2.13, pergun- tando-lhes o que as mulheres estão fazendo. É provável que alguns deles nunca tenham vis- to uma raiz de mandioca, ou que desconheçam a presença de substâncias tóxicas em algumas variedades. Vale a pena ressal- tar o conhecimento de popula- ções ancestrais em eliminar as substâncias tóxicas, deixando claro aos estudantes que o co- nhecimento não é exclusivo da ciência e sofre influência da cul- tura e história de populações locais. Explique que aldeias in- dígenas ainda mantêm uma agri- cultura familiar de pequeno por- te para consumo da aldeia, dife- rentemente do que acontece com as grandes produções, ex- portadoras de alimento para di- ferentes regiões do Brasil e pa- ra outros países. Texto complementar – Adubação verde pode melhorar a qualidade dos solos e ainda recuperar áreas degradadas A crise de abastecimento de água, pela qualainda passam algu- mas regiões brasileiras, sempre foi o alvo de debates ao longo dos últimos anos, mas outro “personagem” da agricultura ganhou força em 2015, em um ano escolhido, internacionalmente, para discutir seus problemas: o solo. Diante da preocupação, especialistas têm se dedicado a propor alternativas, principalmente para recuperar áreas degradadas de pastagens. Uma delas é a adubação verde. Pesquisadora da Embrapa Cerrados [...] Arminda Moreira de Carvalho explica que o método corresponde ao uso de plantas de cobertura em sucessão, rotação ou em consórcio com outras cultu- ras, com o intuito de proteger a superfície, mantendo e melhoran- do as propriedades físico-hídricas, químicas e biológicas do solo, em todo seu perfil. “Partes das plantas usadas podem ser aplicadas para outros fins, como: produção de sementes e de fibras e na alimentação animal.” Para aplicá-la no campo, Arminda explica que é necessário o cul- tivo de plantas específicas para a recuperação e/ou manutenção da 45Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2 Plantas que recuperam o solo Para crescer, a maioria das plantas utiliza sais de nitrogênio que obtém do solo. Com isso, ao longo do tempo, o solo vai fican- do pobre em nitrogênio e precisa ser adubado para que a produti- vidade seja mantida. Porém, o grupo de plantas conhecido como leguminosas (feijão, ervilha, soja, alfafa, amendoim, lentilha, grão-de-bico, etc.), além de não tirar nitrogênio do solo, o enriquece com essa substância. Isso acontece porque em suas raízes vivem bactérias capazes de absor- ver o nitrogênio do ar e transformá-lo em sais de nitrogênio, que podem ser absorvidos pelas plantas. As bactérias, por sua vez, reti- ram alguns nutrientes das plantas. Veja a figura 2.14. Por causa de suas características, as leguminosas podem ser usadas para devolver o nitrogênio ao solo por meio da rotação de cul- turas. Além disso, após a colheita, folhas e ramos das leguminosas podem ser enterrados no solo para servir de adubo natural e enrique- cer o solo com compostos nitrogenados. É a chamada adubação verde. Rotação de cultura: prática agrícola em que se alterna o plantio de espécies de interesse comercial, como arroz, milho, trigo, etc., com o plantio de leguminosas. 2.14 Foto de raiz de leguminosa (feijão) com pequenos nódulos (2 mm a 5 mm de diâmetro – apontados pela seta) onde vivem bactérias que absorvem o nitrogênio do ar e o disponibilizam para a planta. Robert Pickett/C o rb is/ G e tty Im a g e s Adubos verdes [...] A utilização de adubo verde contribui ainda para diminuir o emprego de fertilizantes minerais e de- fensivos e, devido à cobertura que desenvolve na superfície do solo, também protege a terra contra os efeitos da erosão. [...] as leguminosas apresentam um sistema radicular de raízes geralmente bem profundo e ramificado, capaz de extrair nutrientes das camadas mais profundas do solo. Na Região Norte, as leguminosas mais indicadas para a produ- ção de adubo verde são: feijão guandu, feijão de porco, mu- cuna preta, mucuna cinza, crotalárias, calopogônio. A adubação verde pode ser feita de duas maneiras, uma delas é o plantio das sementes de leguminosas ou gramíne- as em meio às lavouras permanentes, como é o caso dos milharais. Depois de crescer e florir, as plantas são roçadas e deixadas no terreno para se transformarem em adubo natural. Outro método é o plantio direto, em que primeiro se plantam as sementes e depois em cima da palhada são cultivadas outras culturas, como as hortaliças. Nessa perspectiva, adubação verde pode ser utilizada em: • Rotação de culturas: quando são utilizadas antes ou depois de uma cultura para melhorar o solo para a cul- tura que será plantada em seguida. • Em consórcio: quando ocorre o plantio conjunto da cultura e do adubo verde, e, em seguida, o corte e depo- sição do material sobre o solo para fornecer nutrientes ainda para esta cultura. Contudo, é muito importante que o agricultor tenha o devido acompanhamento para que possa escolher as espécies de adubos verdes adequadas para cada tipo de clima, solo e sistema de manejo das plantas cultivadas. Prosa Rural – Adubos verdes: utilização de plantas para enriquecer o solo. Embrapa. Disponível em: <https://www.embrapa.br/prosa-rural/busca-de-noticias/-/noticia/2302925/prosa-rural---adubos-verdes-utilizacao-de -plantas-para-enriquecer-o-solo>. Acesso em: 14 set. 2018. 2.15 Mucuna cinza (Mucuna pruriens), leguminosa utilizada na adubação verde, e suas sementes no detalhe. Ciência e ambiente Y u w a ra t A o r C h a n a w o n g s e /S h u tt e rs to ck m irz am lk /S hu tte rsto ck 036-054_6TCieg20At_U1cap2.indd 45 10/22/18 11:09 AM 44 UNIDADE 1 • O planeta Terra A origem da agricultura Os estudos sobre a evolução humana indicam que, há cerca de 20 mil anos, as populações viviam apenas da caça, da pesca e da coleta de frutos, sementes e raízes disponíveis na natureza, obtidos do ambiente natural, sem cultivo. Em geral, eram grupos nômades, o que significa que viviam mudando de área à medida que os recursos locais se esgotavam. Ao longo do tempo, descobriu-se que certas sementes podiam ser plantadas. Começou então o cultivo de plantas e a domesticação de animais. Com isso, uma população muito maior pôde ser alimentada. É difícil dizer exatamente quando a agricultura começou. Ela deve ter se originado há cerca de 9 mil anos em di- versas regiões do planeta, variando de acordo com os recursos locais: na antiga Mesopotâmia (onde hoje se encontram o Iraque, o Kuwait, a Síria e o sul da Turquia), mais exatamente nos vales dos rios Tigre e Eufrates (cultivo de trigo, ervilha, linho e uva); no vale do rio Nilo, no Egito (cultivo de trigo, entre outros); na América do Sul, nos Andes (quinoa, amendoim, batata, algodão, tomate, abacaxi, pimenta, mandioca, seringueira, etc.); na América Central (milho, man- dioca, feijão, abacate, tomate, cacau, etc.); além de registros na China e na Índia. Com o contínuo crescimento da população e a queda da fertilidade dos solos, novas técnicas de cultivo foram sendo criadas, como a rotação de culturas (será explicada na página seguinte), o uso de fertilizantes e de defensivos agrícolas, o melhoramento genético de plantas, etc. No Brasil, antes da chegada dos portugueses, os povos nativos já cultivavam milho, batata-doce, abóbora, man- dioca, entre outras plantas. Há mais de 8 mil anos, eles já sabiam retirar substâncias tóxicas da raiz de uma variedade de mandioca, a mandioca-brava, tornando-a comestível. A variedade que chega ao comércio atualmente é a mandioca de mesa (conhecida popularmente como macaxeira, aipim ou mandioca-mansa) que não possui substâncias tóxicas. Veja a figura 2.13. Ciência e História Lu ci ol a Zv ar ic k/ Pu ls ar Im ag en s 2.13 Mulheres da etnia Waurá da aldeia Piyulaga descascando mandioca-brava para a produção de beiju, também conhecido como goma ou tapioca. Parque Indígena do Xingu, Gaúcha do Norte (MT), 2016. 036-054_6TCieg20At_U1cap2.indd 44 7/5/19 10:47 AM 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 44 7/5/19 10:48 AM 45 CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR matéria orgânica e, consequentemente, das propriedades físicas, quí- micas e biológicas do solo, ou seja, “buscando a melhoria da quali- dade do solo e sustentabilidade dos agroecossistemas”. A adubação verde, informa a especialista, pode ser aplicada em qualquer tipo de cultivo (lavoura). “Desde que o uso de associação de cultivos (rotação, sucessão e consórcio), que constitui a adubação verde, aumente a diversidade de espécies, a quantidade e a qualida- de dos resíduos vegetais e da matéria orgânica, além da agregação do solo, minimizando os impactos ambientais negativos de agroe- cossistemas”, alerta. [...] “A adubação verde ainda promove o controle de insetos-pragas, doenças, fitonematoides e plantas invasoras, reduzindo as aplicações dos vários pesticidas. Também serve para controlar a erosão– hídri- ca ou eólica, minimizando as perdas de solo e, consequentemente, de água, nutrientes e matéria orgânica.” SOCIEDADE NACIONAL DE AGRICULTURA. Adubação verde pode melhorar a qualidade dos solos e ainda recuperar áreas degradadas. Disponível em: <http://www.sna.agr.br/adubacao-verde-pode-melhorar-a-qualidade-dos-solos-e-ainda-recuperar-areas-degradadas/>. Acesso em: 21 set. 2018. Orientações didáticas Chame a atenção dos estu- dantes para a imagem da raiz de um feijão na figura 2.14. Es- sa planta leguminosa possui nódulos em que estão localiza- das bactérias responsáveis por transformar o nitrogênio do ar em compostos que podem ser utilizados pelas plantas. Neste momento, os estudantes não precisam compreender os de- talhes dessa transformação, pois o ciclo do nitrogênio será trabalhado no 7º ano. Mas é in- teressante que eles conheçam as vantagens dessa associação ecológica entre raízes de legu- minosas e bactérias para a fer- tilidade do solo. Apresente as leguminosas como alternativa de obtenção de compostos de nitrogênio em solos pobres por meio da práti- ca agrícola denominada rotação de culturas. Mencione que, além de enriquecer o solo com com- postos nitrogenados, os ramos e folhas das leguminosas po- dem ser enterrados, servindo de adubo natural, isto é, adu- bação verde, dispensando o uso de adubação mineral. O conta- to dos estudantes com esses conceitos favorece o desenvol- vimento da competência espe- cífica relacionada à compreen- são de conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza, bem co- mo de processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo a sentir se- gurança no debate de questões científicas, tecnológicas, so- cioambientais e do mundo do trabalho. 45Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2 Plantas que recuperam o solo Para crescer, a maioria das plantas utiliza sais de nitrogênio que obtém do solo. Com isso, ao longo do tempo, o solo vai fican- do pobre em nitrogênio e precisa ser adubado para que a produti- vidade seja mantida. Porém, o grupo de plantas conhecido como leguminosas (feijão, ervilha, soja, alfafa, amendoim, lentilha, grão-de-bico, etc.), além de não tirar nitrogênio do solo, o enriquece com essa substância. Isso acontece porque em suas raízes vivem bactérias capazes de absor- ver o nitrogênio do ar e transformá-lo em sais de nitrogênio, que podem ser absorvidos pelas plantas. As bactérias, por sua vez, reti- ram alguns nutrientes das plantas. Veja a figura 2.14. Por causa de suas características, as leguminosas podem ser usadas para devolver o nitrogênio ao solo por meio da rotação de cul- turas. Além disso, após a colheita, folhas e ramos das leguminosas podem ser enterrados no solo para servir de adubo natural e enrique- cer o solo com compostos nitrogenados. É a chamada adubação verde. Rotação de cultura: prática agrícola em que se alterna o plantio de espécies de interesse comercial, como arroz, milho, trigo, etc., com o plantio de leguminosas. 2.14 Foto de raiz de leguminosa (feijão) com pequenos nódulos (2 mm a 5 mm de diâmetro – apontados pela seta) onde vivem bactérias que absorvem o nitrogênio do ar e o disponibilizam para a planta. Robert Pickett/C orb is/ G e tty Im a g e s Adubos verdes [...] A utilização de adubo verde contribui ainda para diminuir o emprego de fertilizantes minerais e de- fensivos e, devido à cobertura que desenvolve na superfície do solo, também protege a terra contra os efeitos da erosão. [...] as leguminosas apresentam um sistema radicular de raízes geralmente bem profundo e ramificado, capaz de extrair nutrientes das camadas mais profundas do solo. Na Região Norte, as leguminosas mais indicadas para a produ- ção de adubo verde são: feijão guandu, feijão de porco, mu- cuna preta, mucuna cinza, crotalárias, calopogônio. A adubação verde pode ser feita de duas maneiras, uma delas é o plantio das sementes de leguminosas ou gramíne- as em meio às lavouras permanentes, como é o caso dos milharais. Depois de crescer e florir, as plantas são roçadas e deixadas no terreno para se transformarem em adubo natural. Outro método é o plantio direto, em que primeiro se plantam as sementes e depois em cima da palhada são cultivadas outras culturas, como as hortaliças. Nessa perspectiva, adubação verde pode ser utilizada em: • Rotação de culturas: quando são utilizadas antes ou depois de uma cultura para melhorar o solo para a cul- tura que será plantada em seguida. • Em consórcio: quando ocorre o plantio conjunto da cultura e do adubo verde, e, em seguida, o corte e depo- sição do material sobre o solo para fornecer nutrientes ainda para esta cultura. Contudo, é muito importante que o agricultor tenha o devido acompanhamento para que possa escolher as espécies de adubos verdes adequadas para cada tipo de clima, solo e sistema de manejo das plantas cultivadas. Prosa Rural – Adubos verdes: utilização de plantas para enriquecer o solo. Embrapa. Disponível em: <https://www.embrapa.br/prosa-rural/busca-de-noticias/-/noticia/2302925/prosa-rural---adubos-verdes-utilizacao-de -plantas-para-enriquecer-o-solo>. Acesso em: 14 set. 2018. 2.15 Mucuna cinza (Mucuna pruriens), leguminosa utilizada na adubação verde, e suas sementes no detalhe. Ci•ncia e ambiente Y u w a ra t A o r C h a n a w o n g s e /S h u tt e rs to ck m irz am lk/ Sh utt ers tock 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 45 10/26/18 8:30 AM 46 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas Inicie a abordagem dos pro- blemas na conservação do so- lo investigando o que os estu- dantes sabem a respeito desse assunto. Explore com eles a figura 2.16, apresentando os motivos que levaram à degra- dação do solo. Nesse momento, pergunte se no município ou na região em que vivem há proble- mas de erosão. Debata os fato- res que atuam sobre o solo ge- rando a erosão e qual seria o papel da vegetação para mini- mizar esse problema. Se considerar pertinente, converse com o professor de Geografia para realizarem uma atividade em conjunto explo- rando os problemas locais na conservação do solo e as mo- dificações das paisagens pelo ser humano. Oriente os estu- dantes a, com o auxílio de um adulto, fotografar os locais com paisagens modificadas ou com problemas de conservação do solo e incentive-os a buscar mais informações sobre o local, como o tipo de vegetação que foi subtraída. Para ampliar essa atividade, peça que apresentem propostas individuais ou cole- tivas que possam reverter as situações apresentadas. Texto complementar – Ação humana nas encostas é a maior causa de deslizamentos De acordo com o Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden), as alterações no meio ambiente provocadas pela ação humana, em terrenos urbanos com declives e encostas, foram as principais causas que provocaram deslizamentos no município de Campos do Jordão em 2000. A conclusão é de um trabalho realizado por pesquisadores do Ce- maden, publicado na Natural Hazards and Earth System Sciences . Os autores são Rodolfo Mendes, Márcio Roberto Andrade, Javier Toma- sella, Márcio Augusto E. de Moraes e Graziela Scofield. Segundo o Cemaden, a pesquisa demonstrou que a ação isolada dos fatores naturais – ou seja, chuvas de alta intensidade, condições geológicas-geotécnicas e geomorfológicas dos terrenos – não foram suficientes para desencadear deslizamentos de terra na área de es- tudo. Os resultados da pesquisa apontam que a ação humana de- 47Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2 Em caso de corte, leis determinam o tamanho mínimo da área de mata ciliar que precisa ser mantida. Se essa vegetação for retirada sem controle, a chuva e o vento levarão facilmente a terra para o rio. O acúmulo de terra no fundo do rio, por sua vez, torna-o mais raso e diminui sua capacidade de escoamento. Esse fenômeno, chama- do assoreamento, além de prejudicaros seres vivos desse ambiente, afeta a navega- ção e contribui para o transbordamento dos rios. Veja as figuras 2.17 e 2.18. 2.17 A mata ciliar mantém as margens do rio mais estáveis, evitando o assoreamento. Lago da Bacia do Custódio no Parque Estadual do Itacolomi em Ouro Preto (MG), 2018. 2.18 Assoreamento de riacho em São Gabriel (RS), 2016 . Ao redor do rio (região marrom), vemos que a mata ciliar foi quase toda removida. M a rc o s A m e n d /P u ls a r Im a g e n s G e rs o n G e rl o ff /P u ls a r Im a g e n s E d u a rd o A n iz e lli /F o lh a p re s s 2.19 Deslizamento de terra em Mairiporã (SP), 2016. Erosão do solo – Projeto de Ensino de Ciências (Instituto de Química da Unesp) www.proenc.iq.unesp.br/ index.php/ciencias/35- experimentos/60-erosao- do-solo Experimentos sobre erosão do solo. Acesso em: 7 out. 2018. Mundo virtual Perceba também que, sem a cobertura da vegetação, as encostas dos morros correm maior risco de desmoronar, pro- vocando deslizamentos de terra com graves con- sequências para os mo- radores da região. Veja a figura 2.19. 036-054_6TCieg20At_U1cap2.indd 47 10/22/18 10:32 AM 46 UNIDADE 1 • O planeta Terra 4 Problemas na conservação do solo Veja a seguir alguns exemplos de como o solo pode sofrer com a ação de fenô- menos naturais e com a ação direta do ser humano. Erosão Você aprendeu que o intemperismo (as chuvas, o vento e as variações de tempe- ratura provocadas pelo calor e pelo frio) aos poucos desgasta e quebra as rochas. Desse modo, o solo vai sendo formado. Assim como as rochas, o solo também sofre a ação das chuvas e do vento, que provocam sua desagregação. As partículas de solo são então transportadas para outros lugares, como rios, lagos, vales e oceanos. É a erosão do solo, uma das causas de sua degradação. Veja a figura 2.16. Os solos cobertos por vegetação – plantas rasteiras, arbustos e árvores – são protegidos contra o calor do Sol e contra o vento. Boa parte da água da chuva, em vez de cair diretamente no solo, bate antes na copa das árvores ou nas folhas da vegetação. Isso diminui muito o impacto direto da água sobre a superfície. Além disso, a rede formada pelas raízes das plantas ajuda a segurar as partículas do solo enquan- to a água escorre pela terra. As raízes também tor- nam o solo mais poroso, facilitando a infiltração da água, além de absorverem parte dela. Dessa manei- ra, resta menos água para arrastar a camada super- ficial do solo. Em ambientes rurais, a maioria das plantas cul- tivadas tem pouca folhagem e raízes curtas; por isso, o solo não está tão bem protegido contra o impacto da água da chuva. Nas plantações, em geral as plan- tas ficam afastadas umas das outras e não formam uma rede capaz de reter as partículas do solo. A criação de gado também pode prejudicar o solo, principalmente por causa do pisoteio, que torna o terreno duro e muito compactado, bloqueando a passagem de ar e deixando o solo mais sujeito a ero- são. Isso acontece, principalmente, se a quantidade de animais for muito grande em relação à área do terreno. A vegetação nas margens de rios e lagos é de- nominada mata ciliar. Ela é assim chamada porque se assemelha aos cílios que protegem os olhos. Pelo Código Florestal Brasileiro – a lei que estabelece as regras de uso e manutenção das áreas de vegetação nativa (original) –, as matas ciliares são consideradas áreas de preservação permanente. Agroecologia www.gentequecresce. cnpab.embrapa.br Seis livros com conteúdo sobre agroecologia que apresentam a árvore mulungu – uma planta leguminosa – e os seres vivos associados a ela (os rizóbios, as joaninhas, os gongolos e as minhocas). Acesso em: 3 jul. 2019. Mundo virtual 2.16 Solo desmatado que sofreu erosão pela ação das chuvas no Parque Nacional Serra da Capivara (PI), 2018. R ita B ar re to /F ot oa re na 036-054_6TCieg20At_U1cap2.indd 46 7/5/19 11:49 AM 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 46 7/5/19 11:55 AM 47 CAPÍTULO 2 - MANUAL DO PROFESSOR sempenhou um papel preponderante na deflagração dos eventos de deslizamento naquele ano em Campos do Jordão. [...] Foi realizado um levantamento geotécnico detalhado em três perfis de solo representativos da área, obtendo os parâmetros geotécnicos necessários para a análise de fluxo e estabilidade das encostas. Em seguida, foram feitas análises com modelagem numérica, utilizan- do o software Geo-Slope, o qual permite analisar a quantidade de água que infiltra nos terrenos e a estabilidade das encostas devido a essa infiltração. [...] Para o monitoramento das áreas de risco de deslizamentos, o pes- quisador explica que o sistema de alerta antecipado exige um mode- lo matemático com dados do monitoramento da chuva associados à umidade do solo, integrado às informações sobre a situação da área alterada pela ação humana. [...] AGÊNCIA FAPESP. Ação humana nas encostas é a maior causa de deslizamentos. Disponível em: <http://agencia.fapesp.br/acao-humana-nas-encostas-e-a-maior-causa-de-deslizamentos-/27406/>. Acesso em: 21 set. 2018. Orientações didáticas Peça aos estudantes que analisem a figura 2.19, criando hipóteses para explicar o des- lizamento de terra. É importan- te que eles reflitam sobre a im- portância da cobertura vegetal não só nas encostas dos mor- ros, mas também nas margens de rios e lagos. Oriente os estudantes a pen- sar nas consequências graves de deslizamentos de terra em áreas ocupadas por pessoas. Assim, será possível trabalhar com eles a importância de ga- rantir que as pessoas possam viver em locais adequados e seguros. Por meio dessa con- versa é possível promover a competência geral da BNCC re- lacionada ao exercício da em- patia, do diálogo, da resolução de conflitos e da cooperação. Além dos problemas de ero- são e deslizamentos, é possível estimular os estudantes a pro- curar informações sobre outros problemas na conservação do solo, como empobrecimento e desertificação, poluição e com- pactação, além de outros im- pactos relacionados, como o desmatamento e a redução de biodiversidade. 47Litosfera: o solo • CAPÍTULO 2 Em caso de corte, leis determinam o tamanho mínimo da área de mata ciliar que precisa ser mantida. Se essa vegetação for retirada sem controle, a chuva e o vento levarão facilmente a terra para o rio. O acúmulo de terra no fundo do rio, por sua vez, torna-o mais raso e diminui sua capacidade de escoamento. Esse fenômeno, chama- do assoreamento, além de prejudicar os seres vivos desse ambiente, afeta a navega- ção e contribui para o transbordamento dos rios. Veja as figuras 2.17 e 2.18. 2.17 A mata ciliar mantém as margens do rio mais estáveis, evitando o assoreamento. Lago da Bacia do Custódio no Parque Estadual do Itacolomi em Ouro Preto (MG), 2018. 2.18 Assoreamento de riacho em São Gabriel (RS), 2016 . Ao redor do rio (região marrom), vemos que a mata ciliar foi quase toda removida. M a rc o s A m e n d /P u ls a r Im a g e n s G e rs o n G e rl o ff /P u ls a r Im a g e n s E d u a rd o A n iz e lli /F o lh a p re s s 2.19 Deslizamento de terra em Mairiporã (SP), 2016. Erosão do solo – Projeto de Ensino de Ciências (Instituto de Química da Unesp) www.proenc.iq.unesp.br/ index.php/ciencias/35- experimentos/60-erosao- do-solo Experimentos sobre erosão do solo. Acesso em: 7 out. 2018. Mundo virtual Perceba também que, sem a cobertura da vegetação, as encostas dos morros correm maior risco de desmoronar, pro- vocando deslizamentos de terra com graves con- sequências para os mo- radores da região. Veja a figura 2.19. 036-054-6TCieg20At_MPU_cap2.indd 47 10/26/18 8:30 AM 48 UNIDADE 1 - MANUAL DO PROFESSOR Orientações didáticas O texto da seção Ciência e ambiente tem como objetivo mostrar aos estudantes a atua- ção da ciência no contexto am- biental, investigando e apresen- tando alternativas para diminuir problemas ambientais