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OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 1 Orientação para Planos de Aulas (OPA) 2º ano/1º bimestre Uma parceria entre a SED/SC e o Instituto Ayrton Senna Ciências da Natureza A experimentação como recurso integrador dos conhecimentos científicos OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 2 Su m ár io Introdução p. 2 A experimentação no ensino das Ciências da Natureza p. 3 Mais uma vez, foco na avaliação p. 7 Orientações p. 8 Biologia p. 11 Física p.39 Química p. 64 Introdução Caro(a) professor(a), Neste bimestre inicial do 2º ano de Ensino Médio, os componentes da área passam a estudar o mundo invisível das reações químicas, a vida molecular, e os processos físicos relacionados ao calor. Para que as aulas não se tornem excessivamente teóricas e abstratas, optamos por dar a elas formas pelas quais os alunos poderão “ver” o que não pode ser visto com os olhos humanos. Foi essa escolha que nos levou à experimentação como o fator de integração da área no bimestre. Os experimentos oferecem aos estudantes a oportunidade de inferirem o que se passa no mundo invisível por meio da observação de reações ou resultados de investigações montadas para focar um fenômeno ou conceito. São meios de aproximar o jovem do fazer e pensar as Ciências, de provocar sua curiosidade para ajudá-lo a olhar o mundo de forma questionadora. São objetivos formativos que estiveram presentes no trabalho desenvolvido no 1º ano e aos quais damos continuidade agora. Uma parceria entre a SED/SC e o Instituto Ayrton Senna 2º ano/1º bimestre Orientação para Planos de Aulas (OPA) Ciências da Natureza A experimentação como recurso integrador dos conhecimentos científicos OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 3 No 2º ano, lembramos, o nível de aprofundamento das ideias e a complexidade dos conceitos e das relações solicitadas aos jovens são bem maiores, o que significa mais cuidado no planejamento das aulas e a necessidade de um ritmo maior de tarefas e estudos por parte dos alunos. No entanto, mantemos a meta de formar um jovem para as competências do século 21 eleitas prioritárias nesta proposta de ensino: leitura e escrita e resolução de problemas. Assim, neste bimestre, mantemos sugestões de atividades para o desenvolvimento de habilidades formadoras dessas competências, reforçando-as com o recurso integrador da experimentação, entendida como um fazer das Ciências sempre que se busca verificar uma hipótese ou estudar um fenômeno. Mantemos também o foco no trabalho relativo à avaliação dos alunos e das aulas, e à gestão da aula, pilares importantes desta proposta de educação integral. Refletindo o conjunto de propósitos mencionados, apresentamos a seguir os quadros- síntese dos conteúdos de cada componente da área. Acompanham os conteúdos objetivos e comentários para o planejamento das aulas, um texto explicativo dos diversos sentidos da experimentação nas Ciências e algumas atividades exemplares, que podem servir de modelo para a elaboração das demais que somarão o total das aulas do bimestre. Ressaltamos que, para compreender o posicionamento desses exemplos, indicados neste texto no item Orientações para aulas integradoras, é preciso ter a ideia do todo da organização do ensino para o período de aulas. Por fim, apontamos, mais uma vez, a importância do planejamento integrado, uma vez que Química, Física e Biologia tratarão de diferentes conteúdos específicos, mas com o mesmo enfoque em competências da área e, especialmente, porque o aluno é o mesmo nos três componentes curriculares. A experimentação no ensino das Ciências da Natureza A Física, a Biologia e a Química, como Ciências da Natureza, têm por princípio fundamental a experimentação. Nas escolas, essa característica desperta o interesse e a curiosidade dos jovens. De fato, é consenso entre os professores do ensino fundamental e médio que a experimentação é uma prática que envolve os alunos de diferentes formas, ora aguçando a curiosidade, ora estimulando a atenção e a observação de fenômenos naturais. Agrega, ainda, a vantagem de constituir uma das maneiras promissoras de minimizar as dificuldades de se aprender e de ensinar conteúdos científicos. Além da motivação e da ludicidade, as práticas experimentais são formativas quando favorecerem o desenvolvimento do senso crítico e do pensamento lógico-dedutivo e argumentativo, e, também, ampliam as habilidades de observação, de análise e de síntese. No entanto, o que se observa nas escolas, geralmente, são atividades de laboratório orientadas por roteiros de aula que os alunos desenvolvem em uma sequência linear de procedimentos. É o professor ou o roteiro impresso que define o desenvolvimento experimental, o que e o como fazer, sem uma discussão previa do porquê da realização de tal experimento e sua contextualização no escopo das aulas. Se o discente é orientado apenas a realizar a sequência de procedimentos propostos, sem que lhe seja apresentada uma situação problema que deve ser respondida ou compreendida por meio da experimentação, as ações dos alunos ficam direcionadas apenas para o aspecto automatizado. Dessa forma, são menosprezados o raciocínio, o OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 4 questionamento e a vivência do processo experimental, o que leva a uma percepção desfigurada da atividade científica. De fato, o desenvolvimento de habilidades cognitivas está condicionado aos objetivos dos experimentos e às estratégias planejadas para o processo de ensino- aprendizagem. Tais objetivos podem envolver a simples demonstração de fenômenos, a comprovação de um princípio teórico, a observação de ocorrências em um evento, ou práticas típicas às ciências naturais, tais como: coleta de dados, levantamento e testagem de hipóteses e medições precisas, além de familiaridade com os procedimentos e instrumentos típicos de laboratórios. Em outras palavras, não basta realizar um experimento para garantir o desenvolvimento de habilidades cognitivas; é preciso definir os objetivos de aprendizagem próprios ao componente curricular, as habilidades que se tem como meta e, então, definir a modalidade experimental mais apropriada para atender nossas intenções. Mais adiante, neste texto, vamos caracterizar modalidades de atividades experimentais feitas na escola, com diferentes objetivos. Nosso propósito é que se perceba que o desenvolvimento de habilidades cognitivas mantém relação com as intenções expressas em cada uma das formas de se propor um experimento, bem como com as estratégias planejadas para o desenvolvimento experimental. A proposta é, portanto, constituir a experimentação como forte aliada à formação dos jovens, superando a condição de simples estratégia para ilustrar ou reafirmar o que se aprende nas aulas de modo formal. Neste texto, a meta, primeira, é refletir sobre as possíveis formas de propiciar ao aluno a vivência dos métodos de se fazer ciência, e a possibilidade de refletir suas ideias a respeito dos fenômenos e conceitos abordados. Todo esse processo certamente irá favorecer o aluno na reestruturação dos modelos explicativos dos fenômenos, superando as compreensões de senso comum. Diferentes modalidades de atividades experimentais Para que se perceba a potencialidade das atividades de experimentação, sejam elas realizadas no laboratório, em sala de aula ou em campo, no processo de ensino e aprendizagem, vale destacar as diferentes modalidades no uso da experimentação e suas características. Até há pouco tempo destacavam-se três modalidades de experimentos: demonstração, verificação e investigação. Mais recentemente, com a expansão dos recursos tecnológicos, outra opção entra em evidência: a experimentação virtual. A. Demonstração A demonstração apresenta uma característica marcante que é a ilustrativa. É uma modalidade de interesse na comprovação de uma lei científica, na reprodução de um fenômeno da Natureza ou de alguns aspectos a elerelacionados, tornando perceptível aos alunos, de alguma forma, uma representação concreta. Em geral as atividades demonstrativas necessitam de pouco tempo para serem desenvolvidas, podendo ser facilmente integradas a uma aula expositiva despertando o interesse do aluno para o tema abordado. No entanto, uma das limitações dessa modalidade é quando ela se desenvolve de forma centrada no professor. Nesse caso, os estudantes são apenas observadores do experimento. Porém, é possível superar a simples característica de OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 5 ilustração/observação de um fenômeno e contribuir efetivamente para o aprendizado conceitual, quando o experimento demonstrado é tomado como um ponto de partida para as discussões sobre os conhecimentos abordados. Para tanto, ao planejar o experimento de demonstração, o professor precisa prever ações que proporcionem uma maior abertura e flexibilidade para as discussões, incentivo para que os alunos expressem suas hipóteses, bem como desenvolver estratégias que favoreçam um ambiente de reflexão crítica, de tal forma a propiciar o aprofundamento nos aspectos conceituais e práticos relativos ao experimento. A possibilidade de exploração mais profunda do tema estudado é, portanto, ampliada, quando é permitido aos alunos momentos de questionamentos e os estudantes são provocados e incentivados a buscar explicações ou mais informações sobre o conhecimento em estudo. B. Verificação Os experimentos de verificação são caracterizados por buscar a validade de alguma lei ou sistema físico, químico ou biológico. Essa atividade se destaca por facilitar a interpretação dos parâmetros que determinam o comportamento de um evento. Além disso, poderá provocar o aluno a efetuar generalizações, quando são extrapolados os limites do experimento, implicando na exploração de novos problemas. Ou seja, também na verificação, a potencialidade da prática experimental em gerar aprendizagem está nas estratégias que o professor planeja. A verificação pode, também, contribuir para tornar o ensino mais realista, no sentido de se evitar erros conceituais. Nesse caso, depende das metas estabelecidas pelo professor no seu plano de trabalho. C. Investigação As atividades investigativas fazem uso de laboratório não estruturado permitindo uma maior flexibilidade metodológica, quando comparada com uma atividade de demonstração ou de verificação. A Investigação envolve, em especial, um ambiente de discussão e questionamento que, com as intervenções do professor, conduz os alunos a indagarem o porquê do experimento e os conhecimentos que podem ser inferidos daquela prática. Aliando esse movimento questionador com as práticas dos registros, a investigação tem aproximação com o processo de resolução de problemas, em que os estudantes são envolvidos desde a identificação do problema, até à comunicação dos resultados. O professor se evidencia tanto nos cuidados em planejar o processo do aluno, como também em manter o sentido dessa prática, estimulando e envolvendo o estudante. Em geral, o progresso no desempenho dos alunos, a autonomia e a variedade de habilidades desenvolvidas por meio da experimentação, são potencializados na modalidade investigativa. No entanto, o envolvimento do aluno de forma competente, participando das discussões, levantando suas hipóteses, pesquisando referências teóricas, organizando estratégias, registrando dados de pesquisa e a forma com que eles são obtidos, analisando, tanto os dados como o próprio processo investigativo, não é conquistado de forma imediata. É preciso planejar atividades simples que, ao longo do percurso de formação, são ampliadas para propostas mais complexas, bem como são necessárias as intervenções do professor, que não pode se ater apenas ao OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 6 conteúdo objetivado, mas também ao modo com que os estudantes se aproximam do fazer científico. A atividade de investigação requer um tempo maior de dedicação, uma vez que as etapas de execução, análise e conclusões demandam mais envolvimento, quando comparada com as modalidades descritas anteriormente. Em contrapartida, propicia um melhor entendimento dos sistemas físicos ou químicos ou biológicos estudados e um maior compromisso do aluno na construção de seu conhecimento. Envolve, também, intensa participação do professor, pois é ele que irá auxiliar e estimular os alunos na busca das explicações. D. Experimentação virtual Sobre essa modalidade de experimento não existe mais dúvida de sua importância e a necessidade da utilização de ferramentas computacionais para o processo de ensino e aprendizagem da Biologia, Física e Química. De fato, a integração das tecnologias na sala de aula vem se despontando como um recurso muito promissor. O uso de computadores para a realização de experimentos virtuais pode ser explorado por meio de softwares específicos ou por acesso a Appletsjava, disponíveis no ambiente virtual. Ambos oferecem possibilidades reais de aprendizagem. Um dos aspectos exclusivos das atividades experimentais no computador é o fato de permitir simular situações que não podem ser repetidas em um laboratório de escola ou observadas de perto pelos alunos. Outro aspecto é o de permitir idas e vindas ao mesmo experimento, ou parte dele, para melhor entendimento dos resultados, ou, ainda, retornar diversas vezes, alterando, com facilidade, os parâmetros envolvidos nos sistemas abordados e, assim, tanto compreender os processos ou fenômenos (físicos, químicos ou biológicos) estudados nas simulações, como vivenciar práticas para o desenvolvimento do pensamento crítico e criativo. A desvantagem da experimentação virtual é o fato do aluno não ter o tato com os recursos experimentais, bem como com o processo de montagem da prática e vivenciar as dificuldades próprias às exigências de exatidão dos procedimentos de construção dos aparatos utilizados no experimento. No entanto, a experimentação virtual apresenta uma característica muito vantajosa quando o experimento envolve aparatos instrumentais, típicos de laboratório, onerosos e nem sempre facilmente adquiridos e disponibilizados nas escolas. Nesse caso, a simulação do experimento no ambiente virtual é a oportunidades de resolver essa questão, pois requer apenas o computador ou tablet e/ou internet. É importante evidenciar, ainda, que não basta ter um bom simulador para desenvolver um experimento. É fundamental a forma como a prática virtual é organizada e conduzida pelo professor, para que se constitua em uma real oportunidade de aprendizagem. Considerações finais As limitações ou vantagens de privilegiar uma das citadas modalidades experimentais depende dos conteúdos envolvidos e das metas de aprendizagem estabelecidas. No entanto, independente das escolhas da prática que melhor se encaixa para a aprendizagem que se almeja, é importante que o professor tenha em mente que o sucesso na conquista das metas depende da forma que planeja o processo a ser vivenciado pelos estudantes. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 7 Como foi dito anteriormente, não basta que o aluno veja um experimento sendo realizado, ele precisa querer fazê-lo porque tem um bom problema mobilizador, porque pode elaborar hipóteses prévias e confrontá-las com o que vê no experimento. Pode ainda alterar algumas das condições iniciais para propor novas questões ou identificar aspectos importantes de um conceito ou propriedade científica, independente da modalidade de experimentação. A ilustração apresentada a seguir evidencia as habilidades e procedimentos envolvidos nas atividades experimentais. Valorizando o trabalho científico, e tendo como norte a cooperação e interação entre alunos, as aulas experimentais podem transformar-se em um rico movimento de construção de conhecimento e conquista de um aprendizado mais significativo. Nas atividades sugeridas nesta OPA, alguns experimentosserão propostos pelos três componentes da área de Ciências da Natureza. Analise cada uma delas e observe os cuidados para sua realização, de modo a identificar o tipo de experimentação e a metodologia, para que todas as habilidades estabelecidas como foco da atividade sejam de fato alcançadas pelos alunos. Mais uma vez, foco na avaliação Ao longo do 1º ano nos detivemos a discutir o tema da avaliação, sempre tão complexo. Insistimos agora nessa conversa, com uma série de observações, a primeira delas com respeito às propostas de avaliação nas atividades desta OPA. Salientamos que elas podem ser utilizadas durante o processo de aprendizagem, por permitirem intervenções e replanejamento de acordo com os dados registrados quanto ao que seus alunos sabem ou não. Observamos, também, que temos investido consideravelmente no desenvolvimento da leitura e produção de textos e na resolução de problemas. No entanto, queremos dar um passo à frente, incluindo na avaliação dessas habilidades cognitivas os avanços dos alunos em aspectos não cognitivos presentes na Matriz de Competências e que são metas desta proposta curricular de Ensino Médio: Responsabilidade Autoconfiança Colaboração OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 8 A responsabilidade será solicitada na realização de tarefas e no cuidado com os materiais de estudo e os experimentos. A ausência desse comprometimento com o que está sendo solicitado nas atividades certamente prejudicará as aulas e a aprendizagem dos jovens. Essa habilidade pode ser entendida como parte do que chamamos “conscienciosidade” (do inglês conciousness), ou seja, a pessoa deve ter consciência de que o trabalho árduo e responsável é necessário para atingir seus objetivos. Nesse sentido, essa competência pessoal está relacionada à macro competência “autonomia”. A autoconfiança estará em desenvolvimento nas diversas exposições de resultados e de observações de experimentos ou quando o aluno tiver de emitir suas concepções prévias sobre conceitos e fenômenos. Essa competência também faz parte do desenvolvimento da “autonomia”, porque se a entendemos como a capacidade de fazer escolhas com base em objetivos de vida consistentes, a autoconfiança é parte do ciclo de desafios para se chegar a isso. Ter autoconfiança é aprender a apoiar-se em suas forças, em vez de ficar preso a suas fragilidades; por isso, a avaliação é tão importante, uma vez que é ela que dá aos jovens condições de conhecer suas forças, e mostra a cada um deles seu valor como pessoa, sem qualquer preocupação com uma nota ou conceito. Por fim, a colaboração será solicitada em todos os trabalhos em grupos ou em times, especialmente em tarefas ou atividades mais complexas. Colaborar é uma das macro competências da Matriz para o Século 21. Apesar de importante, colaborar não significa apenas ajudar o colega com dificuldade. De fato, a colaboração é uma ação mais dinâmica e sistêmica, ela é agir com os outros, compartilhar a ação respeitando diferenças e decisões comuns. Obviamente, para que essas habilidades se desenvolvam, o ambiente da sala de aula deve permitir tranquilidade aos jovens para que eles trabalhem e se posicionem sem julgamento, mas com disposição a críticas e discordâncias. Lançado o desafio de ampliação do olhar na avalição, propomos que o realize respondendo: Sobre os jovens nas atividades realizadas: Responsabilidade: eles realizaram as tarefas e leituras solicitadas? Cumpriram os prazos estabelecidos para as tarefas e leituras? Trouxeram os materiais combinados para cada aula? Perceberam que aprendem mais e melhor quando se comprometem com as tarefas combinadas? Autoconfiança: os alunos se expuseram? Falaram suas opiniões sem temer julgamento do colega ou o seu? Como eles resolveram os impasses em cada grupo ou time e depois na discussão coletiva? Todos se sentiram ouvidos por você? Colaboração: todos participaram e colaboraram com o trabalho de cada grupo ou time? Como você procurou envolver aqueles que demonstraram falta de iniciativa? Sobre sua gestão da sala de aula: Conseguiu envolver todos os grupos na realização das atividades ou em algum dos grupos surgiu problema de convívio? Propiciou um ambiente de liberdade de expressão para os alunos? OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 9 O que tem a dizer sobre seus alunos para os demais professores da área ou da escola? Que informações são importantes registrar pensando no próximo Conselho de Classe? Aprendeu algo ao observar e fazer anotações sobre os alunos? O que destacaria como sendo uma aprendizagem sua? Aceita o desafio? Que tal então um caderno de anotações para esses registros? Nada muito sofisticado, apenas um bom apoio à memória e a chance de poder voltar, sempre que desejar, ao que observou em seus alunos. Orientações As atividades exemplares para as aulas integradoras na área de Ciências da Natureza, relacionadas a cada uma das competências em foco neste bimestre, foram pensadas e elaboradas seguindo a seguinte estrutura: Aulas integradas na área de conhecimento Componentes curriculares BIOLOGIA FÍSICA QUÍMICA Metodologias integradoras Problematização com resolução e criação de problemas pelos alunos. Leitura e escrita de textos dos componentes curriculares. Leitura e análise de modelos explicativos. Realização de experimentos. Investigação. Gestão do ensino Rotina de aula: pauta, fechamento e organização da classe. Gestão da aprendizagem O aluno aprende a: registrar em aula; produzir esquemas e sínteses; levantar hipóteses e argumentar sobre fatos; investigar; desenvolver pesquisa bibliográfica com produção de texto síntese. Avaliação Mapa de conceitos. Avaliação entre pares. Responsabilidade. Autoconfiança. Colaboração. Registros do professor com devolutiva para os alunos se situarem na aprendizagem. Registros de observações experimentais. Apresentação de pesquisa bibliográfica. Produção de gráfico com dados experimentais. Responsabilidade. Autoconfiança. Colaboração. Avaliação entre pares. Autoavaliação Responsabilidade. Autoconfiança. Colaboração. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 10 Produções dos alunos Dicionário de conceitos, esquema explicativo, textos, experimentos. Dicionário de conceitos. Textos explicativos. Síntese de pesquisas bibliográficas. Produção e interpretação de gráfico com dados experimentais. Resolução exercícios e formulação de hipóteses. Textos, justificativas, formulação de hipóteses. Recursos utilizados Vídeos, imagens, livro didático, poesia, material para experimentos. Vídeos, datashow, livro didático, sites, material para experimentos. Vídeos, imagens, livro didático, material para experimentos. Duração prevista Atividade 1, 4, 5, 6, 8 e 9 – 2 aulas cada. Atividade 2, 3 e 7 – 4 aulas cada. Atividades 1, 3 e 5 – 2 aulas cada. Atividades 2 e 4 – 4 aulas cada. Atividade 1 – 8 aulas. Atividade 2 – 4 aulas. Atividade 3 – 4 aulas. Atividades As sugestões apresentadas nesta orientação não contemplam o total das aulas do bimestre, sendo preciso ter a ideia do conjunto de estudos previstos para o período para entender o posicionamento dos exemplos construídos para as aulas integradoras. Nos quadros que antecedem as atividades de cada componente curricular – “Mapa das atividades” e “Sugestões para aula” – estão as sínteses dessas atividades, seus objetivos, as habilidades mais marcantes que podem ser desenvolvidas pelos alunos, além de comentários para o planejamento das aulas. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 11 Biologia O fio condutor dos conteúdos propostos é a evolução da vida – dando-se assim continuidade ao trabalho desenvolvido no ano anterior –, e a abordagem temática inicial envolve a utilização de energia pelos seres vivos (produção, obtenção e transformação). Os processos de produção de energia biológica, respiração celular (aeróbia e anaeróbia) e o de fermentação são comparados quanto àeficiência na produção de moléculas energéticas (ATP e ADP) e os alunos são levados a associar essa produção de energia biológica aos organismos e o ambiente em que vivem. Com tal percurso, eles têm condição de entender o significado evolutivo da vida, adotando-se por isso igual caminho para o estudo de fotossíntese e quimiossíntese, conteúdos que também se apresentam associados aos organismos que os produzem, ao ambiente onde vivem, à história evolutiva e a como interferem na diversidade de organismos vivos ao longo dos tempos geológicos e na manutenção atual da biodiversidade biológica. Essas articulações facilitam a compreensão dos conceitos biológicos abordados no bimestre, relativos a processos celulares de difícil compreensão, por conta da sua complexidade e por pertencerem ao “invisível” ambiente molecular. A história de vida dos respiradores (aeróbios e anaeróbios), dos fermentadores, assim como dos fotossintetizantes e quimiossintetizantes, vincula-se a parâmetros ambientais, os quais selecionam as formas de vida mais bem adaptadas a eles. É nesse contexto que os processos moleculares de produção e transformação de energia biológica se articulam com os conceitos macroevolutivos estudados no final do 1o ano, possibilitando ao aluno ter uma visão integrada dos mecanismos do metabolismo energético dos seres vivos e do processo de evolução. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 12 Mapa das Atividades Biologia Nome Resumo Duração prevista Página Atividade 1 Obtenção de energia pelos seres vivos A atividade propõe que os alunos reconheçam que todos os seres vivos utilizam energia para sobreviver para realizaras mais diversas ações e que essa energia provém das moléculas energéticas, ou alimentos energéticos consumidos ou produzidos pelos diferentes seres vivos (autótrofos e heterótrofos). 2 aulas p. 15 Atividade 2 O que é metabolismo? A discussão sobre as fontes e tipos de energia que os alunos conhecem é utilizada para que reconheçam que a fonte de energia utilizada pelos seres vivos (autótrofos e heterótrofos) é a existente nas ligações atômicas de determinadas moléculas, denominadas alimentícias (carboidratos, lipídios e proteínas) e que essa energia é transferida entre moléculas especificas (entre elas o ADT e ATP), por meio de reações químicas complexas que compõem o metabolismo celular. 4 aulas p. 18 Atividade 3 Respiração celular: o mecanismo de obtenção de energia Revisão com os alunos dos conceitos que leram no livro didático, apresentando os pontos essenciais do processo de respiração celular e associando-os ao conceito de metabolismo celular de diferentes tipos celulares; e o significado disso para um organismo multicelular como o corpo humano. 4 aulas p.21 Atividade 4 Respiração anaeróbia e fermentação: dois processos diferentes de obtenção de energia A apresentação dos processos de respiração anaeróbia e de fermentação propõe compará- los ao de respiração aeróbia, a partir do foco de eficiência e produção de moléculas de ATP, e discutir o significado desses processos para a sobrevivência dos seres vivos. 2 aulas p. 25 Atividade 5 Experimento de demonstração: fermentação Desenvolvimento das etapas experimentais para conclusão sobre as variáveis ambientais e sua ação sobre o desenvolvimento de leveduras. 2 aulas p. 28 Atividade 6 Revendo conceitos Retomada dos conceitos sobre respiração celular e fermentação por meio de esquemas e questões, além de leituras no livro didático. A revisão facilitará a compreensão do processo de fermentação e sua utilização na produção de alimentos e substâncias úteis ao ser humano, assim como do fenômeno da fermentação láctica que se dá nas fibras musculares de organismos de respiração 2 aulas p.31 OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 13 aeróbia sob condições especiais de esforço físico. Atividade 7 Outras formas de obtenção de energia Revisão do conceito de fotossíntese e seus produtos, estudados no ensino fundamental 2, para subsidiar o estudo das fases, clara e escura, desse processo de produção de moléculas alimentícias e possibilitar, por comparação, compreender o processo de quimiossíntese. 4 aulas p. 33 Atividade 8 Cromatografia no papel: experimento Constatação da existência de diferentes quantidades de pigmentos em diferentes espécies de vegetais que vivem sob condições ambientais diferentes. A associação entre as diferentes quantidades de pigmentos e as condições ambientais deve auxiliar o aluno a relacionar o processo de fotossíntese e seu significado evolutivo para as plantas. 2 aulas p. 35 OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 14 Sugestão para as aulas Biologia Objetivos Conteúdos Sugestões para as aulas Analisar os processos de obtenção de energia dos seres vivos, relacionando-os aos ambientes em que vivem. Obtenção e transformação de energia biológica e seu significado evolutivo. Atividade 1 – Análise de vídeos (“Vida selvagem – África selvagem parte 3/5”, “O desenvolvimento das plantas”) e da música (“Feijoada Completa”) para que os alunos concluam que todos os seres vivos necessitam de energia para sobreviver e que essa energia é transformada e transferida de um organismo para outro por meio da alimentação. Reconhecer respiração aeróbia, anaeróbia e fermentação como processos do metabolismo celular energético e seu significado evolutivo. Identificar alterações ambientais que interferem no processo de produção de moléculas de ATP e sobrevivência das células. Metabolismo energético: respiração celular, fermentação, e quimiossíntese). Molécula de ATP e ADP. Ligações químicas energéticas. Atividade 2 – Debate para retomar o conhecimento dos alunos a respeito de fotossíntese e respiração celular; e aula expositiva, com análise de esquemas comparativos e de vídeo sobre respiração celular, para ampliar conteúdos relativos ao metabolismo celular. Atividade 3 – A eficiência respiratória dos processos de respiração aeróbia e anaeróbia e a da fermentação são associadas ao seu significado evolutivo e essa associação é uma inovação no estudo do metabolismo respiratório no Ensino Médio, pois o aluno compreende o significado desses processos moleculares na sobrevivência dos diferentes organismos no ambiente onde vivem. Atividade 4, 5 e 6 – O processo de fermentação (alcoólica, láctica e acética) também é apresentado de modo contextualizado, associando-o à produção de alimentos, bebidas e combustíveis. Conhecer o processo molecular da fotossíntese e da quimiossíntese associado às modificações ambientais ao longo dos tempos geológicos. Associar os pigmentos fotossensíveis aos comprimentos de onda luminosa. Associar a variação de pigmentos fotossensíveis ao ambiente onde as diferentes plantas sobrevivem. Fotossíntese. Quimiossíntese. Pigmentos fotossensíveis. Produção de alimento (moléculas de carboidrato). Seres autotróficos. Atividades 7 e 8 – Os processos de fotossíntese e quimiossíntese são estudados e comparados. O estudo da fotossíntese é complementado com a realização do experimento de cromatografia de diferentes folhas de plantas, que vivem em ambientes sombreados ou iluminados. Esse experimento auxilia o aluno a associar a maior ou menor quantidade dos diferentes pigmentos fotossensíveis a diferentes intensidades luminosas e ao significado evolutivo dessa variação na quantidade de pigmentos e sobrevivência das diferentes espécies vegetais. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 15 Atividade1 Obtenção de energia pelos seres vivos Resumo A atividade propõe que os alunos reconheçam que todos os seres vivos utilizam energia para sobreviver realizando as mais diversas ações e que essa energia provém das moléculas energéticas ou alimentos energéticos consumidos ou produzidos pelos diferentes seres vivos (autótrofos e heterótrofos). Objetivos Reconhecer o alimento como fontepara obtenção de energia dos seres vivos; conhecer o conceito de energia, seu fluxo e possibilidades de conversão. Organização da turma Coletivo e em duplas. Recursos e providências Ficha 1 do Caderno do Estudante. Os vídeos: – “Vida selvagem - África selvagem parte 3/5”. Disponível em: bit.ly/VidaSelvagemAfrica. Acesso em: jun. 2017. – “O desenvolvimento das plantas”. Disponível em: bit.ly/VideoBBCPlantas. Acesso em: jun. 2017. – e o da música “Feijoada Completa”, de autoria e interpretação de Chico Buarque. Disponível em: bit.ly/FeijoadaCompletaChico. Acesso em: jun. 2017. Duração Prevista 2 aulas. Gestão de Aula As aulas expositivas devem cuidar para que os alunos interajam continuamente com a apresentação do professor. No entanto, é importante que o foco da apresentação não seja perdido diante dos diferentes questionamentos dos alunos. O cuidado com o tempo previsto na apresentação, assim como a sequência de fatos que seguem um raciocínio linear (começo – meio – fim)é necessário para o bom desenvolvimento da aula. A sequência de aulas propostas envolve tarefas que os alunos deverão realizar às vezes individualmente, ás vezes em duplas ou grupos maiores, portanto programe, quando necessário, o tempo adequado no início da aula subsequente para avaliar o trabalho dos alunos em relação às tarefas propostas. Desenvolvimento 1. Organize com antecedência os vídeos previstos, baixando os arquivos diretamente dos endereços indicados, ou verificando a possibilidade de conexão àinternet no momento em que a aula for realizada. 2. Inicie a aula colocando no quadro a rotina que será desenvolvida e comece a mobilização dos alunos para o tema do bimestre com a projeção de dois vídeos. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 16 3. O primeiro deles aborda o comportamento de caça de algumas espécies da fauna africana em uma savana, o segundo abordao desenvolvimento das plantas em movimento acelerado. Esses vídeos representam seres vivos em intensa atividade, seja se movimentando, correndo, estabelecendo uma relação entre presa e predador, como é o caso do primeiro vídeo, seja no processo de crescimento de uma planta, apresentado no segundo vídeo. 4. A proposta dessa atividade é fazer com que os alunos percebam o que acontece em cada um dos vídeos, ou seja, quais são as ações que cada um dos seres vivos presentes nos vídeos está realizando. Correndo, lutando, fugindo, crescendo, se alimentando, caçando? Essas são algumas observações esperadas e que poderão ser feitas pelos alunos durante a projeção. 5. Na sequência, inicie uma etapa de problematização, perguntando aos alunos o que é necessário para que cada um dos seres vivos possa executar essas ações? Correr, caçar, crescer, demanda que tipo de gasto? Conduza a conversa de maneira que convirja para a necessidade de energia para que cada uma das atividades desempenhadas pelos seres vivos e apresentadas nos vídeos possa acontecer de fato. 6. Continue essa abordagem, perguntando de onde toda essa energia é obtida. Peça que reflitam sobre essa questão e aproveite o momento para apresentar o vídeo da música “Feijoada Completa” (de Chico Buarque). 7. Perceba se encontra na música a resposta para essa pergunta. Explore um pouco mais esse assunto, abordando questões como distúrbios alimentares (bulimia e anorexia) e desnutrição, bem como as consequências que esses distúrbios e a falta de acesso à alimentação causam ao corpo humano. 8. O conteúdo dos vídeos apresentados remete à ideia de que a energia é utilizada apenas para atividades físicas com grande demanda energética, como correr atrás de uma presa, correr de um predador, ou pensando em uma atividade humana, como participar de uma partida de futebol. Então, cabe salientar que as demais atividades desempenhadas por quaisquer organismos, e por mais simples que sejam, dependem do gasto de energia, como, por exemplo, o processo de germinação de sementes, ou o ato de ler, ficar em repouso e até mesmo pensar! 9. Lance nova problematização com outra questão aos alunos: como o alimento pode, então, ser convertido em energia? Nesse momento, será necessário que os alunos compreendam que existem muitas reações químicas que ocorrem nas células e são elas que permitem aos seres vivos extrair, dos alimentos classificados como energéticos, a energia para mantê-los vivos e para que outras atividades, como eliminação de resíduos e circulação sanguínea, aconteçam. 10. Explique que, além da Biologia, o tema energia também é discutido em Química e Física, e que os físicos consideram que energia é a capacidade de uma substância, um sistema ou um corpo de realizar trabalho ou de produzir movimento. Apesar de o tema “fluxo de energia” só ser discutido e aprofundado em Ecologia no terceiro ano, os alunos já podem ter uma noção de que a energia é transferida de um corpo para outro, como quando comemos (a energia contida nos alimentos é transferida para nós). Outro aspecto importante que seus alunos deverão compreender é que a energia pode ser convertida de um tipo para outro, como, por exemplo, a energia luminosa que é captada pelas plantas é convertida em energia química, por meio da OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 17 fotossíntese. Relembre esse processo de forma superficial (pois o tema já foi apresentado no Ensino Fundamental 2), mas ele será aprofundado nas próximas aulas, e que o calor, a luz e o som representam diferentes tipos de energia, também. 11.Monte um esquema no quadro sobre o processo de transferência de energia e suas possíveis conversões, e peça para que os alunos copiem em seus cadernos os registros feitos por você no quadro. Reserve os 15 minutos finais dessas duasaulas para fazer mais um registro, esse com palavras-chave, no quadro. Por meio da concordância ou não dos alunos sobre as palavras colocadas e as associações feitas, perceba se os objetivos dessa aula foram alcançados, como, por exemplo, se compreenderam o alimento como fonte de energia para os seres vivos, e que a energia pode ser transferida e convertida. Orientação de estudos Para finalizar, oriente os alunos quanto à realização da tarefa (Ficha 1 Caderno do Estudante) que devem fazer sobre a leitura do texto “A depressão metabólica nos animais”. Essa leitura é importante para que os alunos percebam que muitos seres vivos têm a capacidade de alterar seu metabolismo como estratégia adaptativa à sobrevivência em condições ambientais extremas. Após a leitura, seus alunos deverão responder à questão sugerida, que deverá ser entregue em folha avulsa na próxima aula. Relembre as técnicas de leitura que realizaram no ano anterior, em especial o grifar das ideias-chave do texto, que permitem compreender a informação principal do texto para depois responder à questão final. Preveja um tempo no início da próxima aula para discutir essa atividade com seus alunos. Questão: a capacidade de alteração do metabolismo foi uma característica selecionada em muitos seres vivos e representa uma vantagem evolutiva para viver em ambientes extremos. Explique que vantagem evolutiva é essa. Resposta esperada: os seres vivos com essa capacidade (metabolismo mais baixo) têm vantagem sobre os demais, pois, sob condições ambientais extremas associadas à falta de acesso aos alimentos, conseguem reduzir o metabolismo e com isso economizam energia durante esse período crítico, utilizando-a minimamente para a manutenção das funções vitais e com isso sobreviver. Ao passo que os seres vivos que não têm essa capacidade, e que ao mesmo tempo mantêm um consumo energético elevado, não terão como suprir a reposição de energia necessária para se manterem vivos, por falta de alimento nesse ambiente desfavorável. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 18 Atividade2 O que é metabolismo? Resumo A discussão sobre as fontes e tipos de energia que os alunos conhecem é utilizada para que reconheçam que a fonte de energia utilizada pelos seresvivos (autótrofos e heterótrofos) é a existente nas ligações atômicas de determinadas moléculas, denominadas alimentícias (carboidratos, lipídios e proteínas) e que essa energia é transferida entre moléculas especificas (entre elas o ADT e ATP), por meio de reações químicas complexas que compõem o metabolismo celular. Objetivos Compreender o que é o metabolismo celular; reconhecer a formação de ATP, bem como sua função. Organização da turma Em duplas e coletivo. Recursos e providências Ficha 2 do Caderno do Estudante. Projetor multimídia, aula expositiva. Duração Prevista 4 aulas. Gestão de Aula Essa atividade, assim como as que se seguem, inicia-se retomando os conceitos estudados na(s) aula(s) passada(s), e na maioria delas os minutos iniciais são dedicados à entrega da tarefa de casa e/ou a rever os conceitos estudados. É importante gerenciar o tempo tanto desse iníciocomo do final da aula, no qual os alunos devem tirar suas dúvidas sobre a Tarefa que deverão realizar para a próxima aula. Desenvolvimento 1ª etapa 1. Inicie a aula registrando os alunos que fizeram e os que não fizeram a tarefa sugerida na aula anterior, sobre leitura e compreensão do texto “A depressão metabólica nos animais” e o significado de termos desconhecidos. Informe que deverão corrigir o que responderam após a aula do dia de hoje e a conversa que terão com você, professor, sobre a depressão metabólica. Informe-os de que deverão entregar na próxima aula essa questão respondida com as devidas alterações e que essa versão é que será avaliada. Portanto, oriente-os a anotar e participar atentamente dessa conversa para que tenham elementos para refazer suas respostas. 2. Reserve aproximadamente os primeiros 30 minutos dessa aula para apresentar o fato de que os seres vivos têm a capacidade de reduzir o metabolismo (por encistamento, torpor, hibernação, anaerobiose – diminuição da taxa respiratória e cardíaca – hibernação – estivação), ou seja, alterações metabólicas que causam a diminuição do funcionamento do corpo, o metabolismo, possibilitam a sobrevivência desses organismos em ambientes que periodicamente tornam-se desfavoráveis à sobrevivência da maioria dos seres vivos (por exemplo, estivação severa, frio intenso). Afirme que a sobrevivência dos organismos que têm a capacidade de OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 19 reduzir seu metabolismo, eportanto de se alimentar menos ou não se alimentar por longos períodos de tempo, têm vantagem sobre os demais que precisam se alimentar mais para manter o funcionamento do corpo, ou metabolismo celular. 3. Pergunte se os alunos concordam com tal afirmação e procure de modo dialogado verificar se todos entenderam a associação entre comer menos e sobreviver em ambientes sem alimento. 4. Reforce, apenas após a manifestação dos alunos, que a ausência de plantas causa problemas para os animais herbívoros e onívoros, pois sem vegetais esses animais passam fome (restrição alimentar). O mesmo ocorre em relação aos animais onívoros e carnívoros que, não tendo mais presas para se alimentar, passam por restrição alimentar, o que compromete sua sobrevivência. Portanto, os seres vivos que têm a capacidade de diminuir suas atividades param de se alimentar e gastam menos energia para respirar e manter o coração batendo. Nessas condições metabólicas, eles conseguem sobreviver ao longo dos períodos mais frios ou mais secos, enquanto a maioria dos outros seres vivos morre, ou tem de migrar para outros locais em busca de alimento. 5. Conclua perguntando se nessas condições ambientais extremas é vantajosodiminuir o metabolismo. É importante levar os alunos a relacionar esses processos vitais (no caso, alimentação, respiração e batimentos cardíacos) às condições ambientais, para que percebam que os seres vivos estão associados às condições abióticas do ambiente e de que forma elas podem ser consideradas fatores limitantes à sobrevivência. 2ª etapa 1. Após essa conversa inicial, estimule os alunos a responder que tipo de energia eles conhecem. À medida que forem respondendo, vá anotando no quadro e organize uma lista. Eles provavelmente apontarão alguns exemplos já citados na aula anterior e outros que não tenham sido mencionados. Porém, espera-se que apresentem como exemplos: a energia eólica (dos ventos), energia solar (da luz do Sol), energia das marés, energia obtida por meio da queima de combustíveis fósseis. Caso não tenham mencionado, cite outros exemplos, como energia nuclear, energia hidrelétrica, geotérmica etc. Aproveite esse momento para recordar o que foi discutido na aula anterior e avaliar se seus alunos assimilaram o conteúdo. 2. Direcione sua apresentação sobre os diferentes tipos e fontes de energia que os alunos conhecem. Enfatize que o alimento (matéria) – discutido amplamente na aula anterior – é formado por substâncias que por sua vez são formadas por moléculas e átomos, e que esses átomos são ligados uns aos outros por meio de uma ligação química ou energia química. Esse tema, ligações químicas, foi estudado no primeiro ano no componente Química; portanto, alerte os alunos sobre isso e diga que o que estão fazendo é apenas uma recordação desses conceitos químicos. 3. Acrescente, a esse reconhecimento da energia química presente nas ligações atômicas e moleculares, que as células utilizam a energia das ligações químicas para obter energia, e essa energia é a chamada energia biológica: é ela que permite a uma aranha produzir sua teia, a uma semente germinar ou a um atleta competir em uma maratona. Faça um esquema no quadro ou em datashow sobre essas informações e dê alguns minutos para que os alunos façam seus registros no caderno. 4. Nesse momento, conceitue metabolismo e descreva o conjunto de reações que o constituem, ou seja: o catabolismo (reações de degradação ou quebra) e o OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 20 anabolismo (reações de síntese e produção). É importante salientar que essas reações ocorrem de modo geral, juntas, e dentro das células. Para explicar catabolismo, dê o exemplo do que ocorre com a molécula de glicose (obtida por meio do alimento), que ao ser quebrada libera energia. Essa energia, quando direcionada para a síntese de outras substâncias, representa uma reação de anabolismo. 5. Informe que a energia utilizada nesses processos (conjunto de reações químicas) é a energia presente nas ligações químicas de algumas moléculas especiais. Projete no quadro um esquema simplificado das moléculas de ATP e ADP e enfatize que as ligações FOSFATO, características dessas moléculas, são altamente energéticas. Explique a transformação entre as moléculas de ADP e ATP e onde está a energia (ligações entre os átomos de fósforo) e que, ao ocorrer o rompimento das ligações fosfato, a energia dessa ligação química é liberada e utilizada em outras ligações químicas para agrupar e/ou separar outras moléculas (cadeias de reações químicas). Informe que as diferentes cadeias de reações químicas, que ocorrem no interior das células, são movidas pela energia existente nas ligações fosfato das moléculas de ADP e ATP e essas reações são classificadas como catabólicas e anabólicas. Associe os termos metabolismo catabólico e anabólico às reações catabólicas e anabólicas, e explique que essas reações químicas que ocorrem nas células dependem das moléculas de ADP e ATP. Chame a atenção dos alunos para o fato de que a reação de fosforilação do ADP constituindo o ATP é determinada pela ocorrência de outras reações, ou seja, a transformação de ADT em ATP e de ATP em ADP só se dá quando ocorre um processo ou cadeia de reações químicas em que moléculas de glicose são quebradas ou desmontadas. Informe que esse processo, a quebra da glicose e a sua associação com a formação de ATPs, será o assunto da próxima aula. O conjunto de reações químicas que se inicia com a quebra da molécula de glicose e resulta na produção de moléculas de ATPs é denominadode respiração celular. 3ª etapa Reserve algum tempo para finalizar essa sequência de aulas produzindo um mapa de conceitos no quadro, que será a síntese do que foi estudado. 1. Apresentar no quadro, na forma de mapa de conceitos, uma síntese do que foi discutido com os alunos na aula e relacionar as palavras-chave entre si, resgatando as ideias apresentadas e discutidas com os alunos. Veja sugestão de esquema a seguir: Geotérmica Eólica Energia Hidroelétrica Ligações químicas Energia Solar (luz-calor) Energia biológica Metabolismo Redução do metabolismo Catabolismo Anabolismo Nuclear (fissão e fusão) OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 21 2. Solicite que os alunos copiem esse registro em seus cadernos e confirmem se têm alguma sugestão de acréscimo ou de associação entre essas palavras ou se querem acrescentar outras palavras-chave. Orientação de estudos: Oriente os alunos a ler e fazer os registros da atividade 2 presente na Ficha 2 do Caderno do Estudante. Atividade3 Respiração celular: o mecanismo de obtenção de energia Resumo Revisão com os alunos dos conceitos que leram no livro didático, apresentando os pontos essenciais do processo de respiração celular e associando-os ao conceito de metabolismo celular de diferentes tipos celulares; e o significado disso para um organismo multicelular como o corpo humano. Objetivos Compreender a obtenção de energia em ambiente aeróbio; reconhecer os principais reagentes e produtos envolvidos no processo de respiração celular aeróbia; compreender que as etapas da respiração aeróbia acontecem exclusivamente no interior das células; compreender o balanço energético desempenhado pelo processo de respiração celular aeróbica; reconhecer o alimento como fonte para obtenção de energia dos seres vivos; conhecer o conceito de energia, seu fluxo e possibilidades de conversão. Organização da turma Coletivo e em duplas. Recursos e providências Ficha 3 do Caderno do Estudante. Projetor multimídia, aula expositiva e os vídeos abaixo. – “Glicólise” (Kyrk, J. 2009). Disponível em: bit.ly/Glicolitica. Acesso em: jun. 2017. – “Ciclo de Krebs” (Kyrk, J. 2009). Disponível em: bit.ly/CicloDeKrebs. Acesso em: jun. 2017. – “Mitocôndria”. Disponível em: bit.ly/PortalProfessorMitocondria. Acesso em: jun. 2017. (Nesse endereço eletrônico é possível realizar download ou visualizar o vídeo on-line direto da própria página.) – “Respiração celular”. Disponível em: bit.ly/PortalProfessorRespiracao. Acesso em: jun. 2017. (Programa sobre respiração celular que inclui instruções para o professor, animação e teste. Nesse endereço eletrônico é possível realizar download ou visualizar o vídeo on-line direto da própria página.) – “Cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa”. Disponível em: bit.ly/PortalProfessorCadeiaTransporteEletrons. Acesso em: jun. 2017. (Animação interativa sobre a cadeia transportadora de elétrons e a fosforilação oxidativa.) – “Respiração Celular - Parte 1: Glicólise”. Prof. Paulo Jubilut. Disponível em: bit.ly/RespiracaoCelularVideo. Acesso em: jun. 2017. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 22 – “Respiração Celular - Parte 2: Ciclo de Krebs”. Prof. Paulo Jubilut. Disponível em: bit.ly/RespiracaoCelularVideo2. Acesso em: jun. 2017. – “Respiração Celular - Parte 3: Cadeia Respiratória”. Prof. Paulo Jubilut. Disponível em: bit.ly/RespiracaoCelularVideo3. Acesso em: jun. 2017. – “Outra verdade”. Germana Facundo. Disponível em: bit.ly/ComoPossoRespirar. Acesso em: jun. 2017. Duração Prevista 4 aulas. Gestão de Aula A sequência de aulas propostas envolvem tarefas que os alunos deverão realizar em duplas. Eles também farão a correção de uma tarefa produzida por outra dupla de alunos essa ação tem por objetivo organizar a tarefa de avaliação que deve seguir o roteiro descrito no Caderno do Estudante. Cuide para reservar o tempo adequado no início da aula subsequente para avaliar o trabalho dos alunos em relação à tarefa proposta. Desenvolvimento 1ª etapa Reserve os primeiros cinco minutos dessa aula para recolher as tarefas solicitadas na aula anterior e realizadas pelas duplas de alunos. Enfatize a importância da realização de tarefas como instrumento avaliador e como estratégia para que o aluno possa mostrar para si mesmo seu próprio desempenho e averiguar possíveis dúvidas. Informe que receberão novas informações sobre essa tarefa no final da aula. 2ª etapa 1. Após esse momento, apresente o poema Outra Verdade, de Germana Facundo, e organize os alunos em duplas para a realização da leitura e interpretação do texto poético. Outra Verdade, de Germana Facundo Disponível em: bit.ly/ComoPossoRespirar Acesso em: jun. 2017. 2. Após a leitura, peça que apresentem suas interpretações sobre a poesia. Essa ação deve ser feita de modo dialogado e deve comprometer entre 10 a 15 minutos, no sentido de levar os alunos a relacionarem a “dor”, apresentada sob a licença poética do autor, com a falta do ar, como elemento imprescindível à vida. O objetivo é estimular os alunos a exporem suas ideias sobre a poesia. Desse modo, o professor pode registrar as habilidades de argumentação e de iniciativa, verificar se os alunos compreenderam a ideia da autora e se conseguem associá-la à respiração do ar e à importância do mesmo para a manutenção da vida. Essa ideia pertence ao senso comum; no entanto, dizer que o oxigênio é vital para a maioria dos seres vivos e que sua falta resulta na morte do indivíduo é uma explicação superficial. 3. Informe aos alunos que nessa aula eles estudarão qual é a participação do oxigênio – que é captado por meio das vias áreas até chegar aos pulmões (respiração mecânica), atravessa os alvéolos pulmonares e atinge a corrente sanguínea, que se OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 23 encarrega de distribuí-lo para as células – no processo de respiração celular aeróbia estudada no livro didático. 4. Apresente no quadro um esquema, semelhante ao presente no livro didático, sobre as fases da respiração celular e o local onde cada uma delas ocorre na célula. Não se atenha a descrever a sequência de reações químicas associadas a cada uma das fases da respiração aeróbia, ou seja, à GLICÓLISE e ao CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO (ou ciclo de Krebs). A ideia é rever e organizar os dados que os alunos leram no livro didático, demonstrando que o processo de respiração celular aeróbio apresenta quatro etapas: 1) glicólise; 2) preparação para o ciclo do ácido cítrico; 3) ciclo de Krebs; 4) cadeia respiratória. Indique onde cada uma das etapas acontece: glicólise, no citoplasma; e preparação para o ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs e a cadeia respiratória, no interior das mitocôndrias. É importante que saibam que esse processo ocorre inteiramente no interior da célula e com a participação ativa de uma organela citoplasmática, a mitocôndria, e quantas moléculas de ATP são produzidas em cada uma delas e qual é a produção final de ATPs por molécula de glicose. 5. Veja esquema sugerido a seguir: Fonte: Baseado em CÉSAR e CEZAR. Disponível em: bit.ly/EsquemaRespiracaoCelular. Acesso em: jun. 2017. 6. Cada uma dessas etapas é bastante complexa e exige uso de material de apoio, como modelos, mesmo que sejam esquemas projetados no quadro e que demonstrem detalhes do processo de respiração celular aeróbia. A leitura dos textos do livro didático de Biologia é atividade obrigatória, assim como a resolução de exercícios, para que os alunos compreendam que energia é um dos conceitos mais importantes no campo da Biologia, e como a energia é captada e transformada para manutenção da vida da célula e, em última instância, do ser vivo. 7. Como recurso didático e de apoio a essa aula, divulgue aos alunos alguns dos vídeos listados no item material e que poderão ser acessados na internet, apenas para que tenham uma ideia da complexidade do processo. Mas enfatize que devem reconhecer as quatro fases discutidasem sala de aula. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 24 8. Coloque no quadro, ou projete, a equação química simplificada que representa a respiração celular aeróbia que ocorre na maioria dos eucariontes e procariontes. Glicose + oxigênio + água = gás carbônico + água + ENERGIA C6H1206 + 6 O2 + 6 H2O = 6 CO2 + 12 H2O + moléculas de ATP 9. Chame a atenção dos alunos para o fato de que o oxigênio (O2) captado no processo de respiração mecânica (também chamada ventilação – pulmonar ou branquial) participa da fase final do ciclo de Krebs como um receptor e que se unirá a dois prótons de hidrogênio formando moléculas de água (H2O). 10.Pergunte: O que acontece se as células não receberem o oxigênio? 11.Retorne ao esquema simplificado do processo de respiração e localize no ciclo de Krebs o local da entrada e participação do O2. Estimule os alunos a pensar sobre o que acontece com o funcionamento do ciclo de Krebs se esse elemento faltar. A resposta esperada é que esse ciclo pare de funcionar. 12. Informe, após a manifestação dos alunos: “Se esse ciclo para de funcionar significa que não há produção de ATPs, portanto após um tempo a célula morre porque não tem combustível para funcionar”. Pergunte se os alunos concordam com tal conclusão. Observe se entenderam essa relação entre o oxigênio e a manutenção do funcionamento celular. 13.Acrescente alguns exemplos de células do corpo humano que utilizam mais ATPs do que outras, como as células epiteliais ou as células adiposas que têm baixo consumo energético proporcionalmente às células nervosas (neurônios), que consomem as mais altas taxas de ATPs. Associe o fato conhecido do perigo de uma pessoa ficar sem respirar (parada respiratória e cardíaca) por mais de 2 a 3 minutos (no máximo 5 minutos), o que ocasiona o colapso no fornecimento de O2 para as células. As células com baixo consumo de O2 para produzir ATP sobrevivem, enquanto as primeiras células a morrerem são os neurônios, porque consomem rapidamente o O2 presente na célula. E na falta de novos aportes desse gás, o processo de respiração celular para mais rapidamente, o que causa a morte dessas células nervosas. A morte de neurônios causa as chamadas lesões cerebrais, que acarretam diferentes problemas ao indivíduo, dependendo da sua extensão. 14. Informe aos alunos que depois dessa apresentação e discussão eles têm a resposta da Ciência, que confirma o que o autor da poesia “Outra verdade” afirma, ou seja, que sem ar, no caso oxigênio, ocorre a morte, a morte celular. 15.Ressalte novamente que para cada molécula de glicose degradada são produzidas 38 moléculas de ATPs, e esse é o resultado final desse processo por célula de glicose. Informe que esse dado será utilizado para comparar a eficiência desse processo de produção de energia celular com outros que serão estudados na próxima aula e será objeto de outros questionamentos. 3ª etapa 1. Para finalizar essa aula, retorne ao esquema de respiração celular e oriente os alunos a copiarem esse esquema em seus cadernos. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 25 Orientação de estudo Oriente os alunos sobre o que devem realizar como tarefa de casa, descrita na Ficha 3 no Caderno do Estudante. A seguir, entregue uma cópia com a Tarefa 1 feita por uma dupla para outra dupla, que deverá corrigir o que os colegas escreveram com base no que leram no livro e no esquema que copiaram do quadro. Instrua-os sobre como proceder, de acordo com as orientações descritas na Ficha 3 no Caderno do Estudante. Oriente os alunos que corrigirão o trabalho dos colegas (conforme descrito na Ficha 2 no Caderno do Estudante), eles devem colocar seus nomes completos, identificando-se como alunos corretores. Eles deverão entregar esse trabalho corrigido na próxima aula para que sejam avaliados como autores e como corretores. Atividade 4 Respiração anaeróbia e fermentação: dois processos diferentes de obtenção de energia Resumo A apresentação dos processos de respiração anaeróbia e de fermentação propõe compará-los ao de respiração aeróbia, a partir do foco de eficiência e produção de moléculas de ATP, e discutir o significado desses processos para a sobrevivência dos seres vivos. Objetivos Compreender a obtenção de energia em ambiente anaeróbio; reconhecer os principais reagentes e produtos envolvidos no processo de respiração celular anaeróbia; compreender o balanço energético desempenhado pelo processo de respiração celular anaeróbica. Organização da turma Coletivo e em duplas. Recursos e providências Ficha 4 do Caderno do Estudante. Projetor multimídia, aula expositiva. Vídeo “Bactérias crescendo”. Disponível em: bit.ly/BacteriasCrescendoVideo, 13”. Acesso em: jun. 2017. Duração Prevista 2 aulas. Desenvolvimento 1ª etapa 1. Inicie a aula recolhendo as correções feitas pelas duplas de alunos como tarefa (Fichas 2 e 3 do Caderno do Estudante). Pergunte se houve alguma dificuldade e avise-os de que receberão esse trabalho com suas observações sobre a realização dessa tarefa. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 26 2ª etapa 1. Informe os alunos de que nem todos os seres vivos têm o processo de respiração celular e pergunte como então esses seres vivos se mantêm vivos? Diga que estudarão outros processos bioquímicos, que relativamente poucos seres vivos apresentam atualmente, e cuja finalidade é produzir ATP, a molécula que fornecerá a energia para o funcionamento celular. 2. Apresente o vídeo “Crescimento bacteriano”, que mostra o crescimento exponencial das bactérias em movimento acelerado. Pergunte se sabem o que essas imagens representam. Aguarde a manifestação dos estudantes e informe, confirmando ou não a identificação que fizeram, a atividade de reprodução de bactérias. Explique que, assim como qualquer atividade, a reprodução dos seres vivos também requer gasto de energia. Essas bactérias, assim como outros seres vivos, vivem em ambiente sem a presença de oxigênio, ou seja, em um ambiente anaeróbio, portanto não realizam o processo de respiração celular aeróbio. 3. Apresente a pergunta: Como conseguem viver ou se reproduzir, por exemplo? 4. Após essa problematização, apresente a equação do processo de respiração anaeróbica de uma bactéria nitrificante e, abaixo dela, reapresente a equação simplificada de respiração celular. Veja sugestão de apresentação, a seguir: Glicose + nitrato = gás carbônico + água + nitrogênio + ENERGIA C6H1206+ 4NO3 = 2 CO2 + 6 H2O + 2 N2 + moléculas de ATP Glicose + oxigênio + água = gás carbônico + água + ENERGIA C6H1206 + 6 O2 + 6 H2O = 6 CO2 + 12 H2O + moléculas de ATP 5. Solicite a diferentes alunos que analisem as duas equações químicas e apontem primeiramente as diferenças entre elas. Anote as observações deles no quadro (ou marque as diferenças nas próprias equações) e peça para outros alunos apontarem o que há de comum nas duas equações, registrando também suas observações. Então verifique se todos os alunos concordam com as diferenças e semelhanças apontadas. 6. Oriente os alunos a escreverem essas equações em seus cadernos (reserve alguns minutos para essa ação). 7. Peça para que os alunos descubram qual elemento está no lugar do oxigênio e qual está no lugar do CO2. Reforce o fato de que algumas bactérias utilizam outras substâncias no lugar do oxigênio, no caso o nitrato, e outros organismos unicelulares utilizam o sulfato no lugar do oxigênio. Explique que essas bactérias vivem em ambientes com baixa ou total ausência de oxigênio (ex.: bactérias nitrificantes no solo ou no sedimento do fundo de lagos ou bactérias sulfurosas que vivem em locais ricos em enxofre e ausência de oxigênio, como alguns lagos e/ou fumarolas no fundo dos oceanos) e só conseguem sobreviver nesses ambientes porque possuem esse processo metabólico, denominado respiração celularanaeróbia, que produz as moléculas de ATP necessárias para manter sua sobrevivência. 8. Esclareça que os processos de respiração celular anaeróbia (que produz moléculas de ATP) seguem reações químicas ou caminhos metabólicos, que não são objeto OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 27 de estudo do Ensino Médio, mas são citados para que os alunos tenham ideia da existência desses organismos, de onde vivem, e saibam que na respiração celular anaeróbia cada molécula de glicose produzirá apenas duas moléculas de ATP, bem menos do que ocorre no processo de respiração celular aeróbia, onde de cada molécula de glicose a célula produz 38 moléculas de ATP. 9. Em seguida, informe que há ainda outro processo de produção de moléculas de ATP, o chamado processo de fermentação. Apresente um esquema semelhante ao sugerido a seguir e outro que sintetiza o processo de respiração aeróbia. Solicite aos alunos que observem esses esquemas e apontem as diferenças entre um esquema e o outro. Esquema da fermentação alcoólica Baseado em: bit.ly/FermentacaoAlcoolica. Acesso em: jun. 2017. Fonte: Baseado em CÉSAR e CEZAR. Disponível em: bit.ly/EsquemaRespiracaoCelular. Acesso em: jun. 2017. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 28 10.Peça para diferentes alunos apontarem as diferenças observadas entre os dois esquemas. Oriente-os a observar o local da célula onde se dá o processo de fermentação e as diferentes fases da respiração celular aeróbia. Resposta esperada: citosol (citoplasma) na fermentação e citosol e mitocôndria na respiração aeróbia. Peça que observem em qual reação química ocorre a produção de ATPs na fermentação. Resposta esperada: na glicólise. 11.Peça que apontem quais reações químicas estão envolvidas na produção de ATPs na respiração aeróbia. Resposta esperada: na glicólise e nas outras fases da respiração que ocorrem na mitocôndria. Peça que observem que as únicas moléculas de ATPs produzidas na fermentação ocorrem durante a fase de glicólise. Informe que a fermentação tem rendimento final de produção de dois ATPs. 12. Informe os alunos que no livro didático de Biologia, no capítulo relativo ao metabolismo celular, que inclui respiração celular e fermentação, poderão rever esses dois processos de produção de moléculas de ATPs (fermentação e respiração aeróbia) e recordar o que foi tratado nessa aula e na anterior. OBSERVAÇÃO: É importante esclarecer aos alunos que tanto o processo de respiração celular anaeróbio como o processo de fermentação ocorrem em ambientes com ausência de oxigênio e são realizados por organismos anaeróbios. No entanto, esses dois processos diferem entre si, a saber: Na respiração anaeróbia, a molécula de glicose é totalmente degradada, isto é, é quebrada até formar moléculas inorgânicas, ou seja, água e gás carbônico, assim como ocorre no processo de respiração aeróbia. Na fermentação, a molécula de glicose dá origem a outras moléculas orgânicas (ácido acético, etanol ou ácido láctico), o que se configura como uma degradação ou quebra incompleta da molécula de glicose. Informe aos alunos que nos livros didáticos do Ensino Médio os autores apresentam apenas a fermentação, portanto, eles não devem confundir respiração anaeróbia com fermentação, pois os processos envolvem a quebra total ou parcial da molécula. Por esse motivo, esses processos anaeróbios (respiração anaeróbia e fermentação) são reconhecidos como processos diferentes. Orientação de estudos Reserve os minutos finais da aula para orientar e tirar possíveis dúvidas a respeito da tarefa indicada na Ficha 4 no Caderno do Estudante. Atividade5 Experimento de demonstração: fermentação Resumo Desenvolvimento das etapas experimentais para conclusão sobre as variáveis ambientais e sua ação sobre o desenvolvimento de leveduras. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 29 Objetivos Compreender a influência de parâmetros ambientais sobre o crescimento e o desenvolvimento de seres vivos unicelulares. Organização da turma Coletivo. Recursos e providências Fichas 5 e 6 do Caderno do Estudante. Vídeo “Análise do crescimento de leveduras”. 13:32 min. Disponível em: bit.ly/AnaliseCrescimentoLevedurasVideo. Acesso em: jun. 2017. Duração Prevista 2 aulas. Desenvolvimento 1ª etapa 1. Inicie essa aula devolvendo a tarefa relativa à correção dos esquemas produzidos e corrigidos pelos alunos sobre a respiração celular (Tarefa 2 – Ficha 2 do Caderno do Estudante). Dê um visto na tarefa que os alunos devem ter feito, relativa ao processo de fermentação (Ficha 4 Caderno do Estudante), e informe que deverão fazer nela as mudanças que acharem necessárias no final do segundo tempo da aula. 2ª etapa 1. Essa aula será dedicada à exibição de dois experimentos sequenciais, demonstrados no vídeo “Análise do crescimento de leveduras” (Disponível em: bit.ly/AnaliseCrescimentoLevedurasVideo, 13:32 min. Acesso em: jun. 2017.) Oriente os alunos a acompanharem as etapas da experiência como se ela estivesse acontecendo em sala de aula. Eles devem observar a organização do local, o cuidado com o material e o rigor no desenvolvimento da atividade. Informe-os de que esses são procedimentos que deverão ser adotados em experimentos cuja manipulaçãofor feita por eles. 2. Durante a projeção, faça interrupções para esclarecimentos (planeje essas pausas vendo o vídeo com antecedência); os experimentos demonstram o crescimento de leveduras sob a influência de diferentes temperaturas – primeiros 8 minutos cujo procedimento está transcrito na primeira parte da Ficha 5 do Caderno do Estudante. 3. O procedimento relativo à segunda parte do experimento, descrito nosúltimos 5 minutos do vídeo, está transcrito na segunda parte da Ficha 5 do Caderno do Estudante. Esses experimentos referem-se ao crescimento de leveduras sob a influência de pHs diferentes. 4. Informe que na Ficha 5 há a transcrição do protocolo e da ficha de resultados, transcritos dos experimentos descritos no vídeo “Análise e crescimento de leveduras”. 5. Projete os primeiros 8 minutos do vídeo e faça uma pausa. Oriente os alunos a registrar os resultados dos experimentos (apresentados entre os 6’22” e os 8’) nas tabelas presentes na Primeira parte da Ficha 5 do Caderno do Estudante. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 30 Reapresente o trecho do vídeo quantas vezes achar necessário para que os alunos possam fazer os registros adequadamente. 6. Exiba os 5 minutos finais do vídeo nos quais é apresentado o crescimento da levedura sob pH diferentes: frasco G ph neutro (água + açúcar + levedura; frasco H pH alcalino (água + açúcar + bicarbonato + levedura); e frasco I pH ácido (água + açúcar + vinagre + levedura). Solicite que preencham a tabela presente na segunda parte da Ficha 5 no Caderno do Estudante colocando quantos X acharem necessários na coluna relativa ao “crescimento” para cada uma das culturas de levedura. 7. Estimule os alunos a levantar hipóteses sobre o porquê dos resultados apresentados e a responder, em grupo, às questões da Ficha 6 do Caderno do Estudante, que deverá ser entregue no final da atividade. Reproduza em folhas avulsas as questões (lembrando de retirar as respostas já apresentadas) e acrescente outras, se achar necessário. Estipule de 15 a 20 minutos para a tarefa e recolha as fichas de cada grupo. Utilize essa produção como mais um elemento avaliativo do bimestre. Respostas esperadas na primeira parte dos experimentos Solução levedura + água (frascos A e B) Solução Temperatura Crescimento após 24 horas Frasco A geladeira X Frasco B ambiente XX Solução levedura + água + açúcar (frascos C e D) Solução Temperatura Crescimento após 24 horas Frasco C geladeira XX Frasco D ambiente XXXX Solução água + açúcar (frascos E e F) solução Temperatura Crescimento após 24 horas Frasco E geladeira -- Frasco F ambiente -- Respostas esperadas na segunda parte dos experimentos Crescimento comparado da levedura Frasco G – solução neutraXXXX Frasco H – solução alcalina XX Frasco I – solução ácida X Respostas esperadas no questionário: 1 – Menor. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 31 2 – Entre os frascos A e B e os frascos C e D, o crescimento das leveduras foi influenciado pela temperatura. Temperaturas mais baixas da solução do frasco A diminuíram a taxa de crescimento em relação ao frasco B, e o mesmo foi observado entre os frascos C e D. 3 – O desenvolvimento das leveduras no frasco C foi maior que o observado no frasco B, apesar da temperatura mais baixa das leveduras do frasco C em relação à das leveduras do frasco B. Isso ocorreu porque as leveduras do frasco C tinham mais nutrientes (açúcar) que as do frasco B. 4 – Porque na solução do frasco D havia nutrientes e na do frasco B, não. Atividade6 Revendo conceitos Resumo Retomada dos conceitos sobre respiração celular e fermentação por meio de esquemas e questões, além de leituras no livro didático. A revisão facilitará a compreensão do processo de fermentação e sua utilização na produção de alimentos e substâncias úteis ao ser humano, assim como do fenômeno da fermentação láctica que se dá nas fibras musculares de organismos de respiração aeróbia sob condições especiais de esforço físico. Objetivos Compreender a obtenção de energia em ambiente anaeróbio por meio da fermentação; reconhecer a importância e a diversidade de organismos fermentadores na produção de produtos utilizados pelos seres humanos. Organização da turma Coletivo, individual e em quartetos. Recursos e providências Ficha 6 do Caderno do Estudante - ficha de questões sobre o Experimento Análise de crescimento de leveduras; PowerPoint. Duração Prevista 2 aulas. Professor, se não houver tempo em sala, oriente os times para fazer a tarefa nos Estudos Orientados. Peça que dois alunos façam a avaliação das aulas; pergunte o que entenderam sobre mito contemporâneo e a relação dos sentimentos nas histórias mitológicas. Aproveite essa atividade coletiva para avaliar algumas habilidades e valores. Por exemplo: houve tolerância às ideias diferentes? Houve respeito pela opinião alheia? Para finalizar as respostas que representassem a opinião do grupo, os alunos usaram de parcimônia e negociação? O comportamento deles foi o esperado? Houve comprometimento nas observações e resolução das questões? OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 32 Desenvolvimento 1ª etapa 1. Inicie com a entrega das fichas corrigidas (sobre o crescimento de leveduras). Organize a classe nos mesmos grupos da aula anterior para que revisem as questões da ficha. Utilize o PowerPoint para socializar as respostas, tirando dúvidas que surgirem ou as que detectou na sua correção. Diga para fazerem as modificações que acharem necessárias em suas anotações, e que elas serão utilizadas nas próximas avaliações. 2. Apresente o esquema abaixo e reveja com os alunos o processo de fermentação e os produtos gerados pelos organismos fermentadores. Esclareça dúvidas e aproveite para apresentar a diversidade de organismos envolvidos nesse processo. Adaptado de: bit.ly/Fermentacao. Acesso em: jun. 2017. 2ª etapa 1. Apresente o esquema abaixo, ou outro semelhante, para discutir com os alunos a fermentação láctica nas células musculares do nosso corpo. Ela ocorre por uma queda no suprimento de glicose devido a um esforço muscular intenso, que faz as células consumirem mais glicose. Procure associar com a liberação de mais glicose pelo fígado, que deverá suprir a carência de energia (moléculas de ATPs) das células musculares e refazer o processo de respiração celular aeróbia. OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 33 Disponível em: bit.ly/FermentacaoLactica. Acesso em: jun. 2017. Atividade7 Outras formas de obtenção de energia Resumo Revisão do conceito de fotossíntese e seus produtos, estudados no Ensino Fundamental 2, para subsidiar o estudo das fases, clara e escura, desse processo de produção de moléculas alimentícias e possibilitar, por comparação, compreender o processo de quimiossíntese. Objetivos Compreender a fotossíntese, diferenciando suas fases e identificando nelas os diferentes reagentes envolvidos e os produtos resultantes; compreender o processo de quimiossíntese; encontrar semelhanças entre a fotossíntese e a quimiossíntese. Organização da turma Individual, coletivo e em duplas. Recursos e providências Fichas 7 e 8 do Caderno do Estudante. Projetor multimídia, aula expositiva; vídeo “Bioenergética: fotossíntese e quimiossíntese”. Disponível em: bit.ly/VideoAulaBioenergeticaFotossinteseQuimiosintese. Acesso em: jun. 2017. Texto: “Sobrevivendo de luz”. Disponível em: bit.ly/SobrevivendoDeLuz. Acesso em: jun. 2017. Duração Prevista 4 aulas. Gestão de aula Indique a tarefa que deverá ser desenvolvida pelos alunos no final da aula. Para tanto, reserve os minutos finais da aula para esclarecer dúvidas e preveja, para a próxima aula, um tempo para a discussão do tema. Desenvolvimento 1ª etapa 1. Apresente aos alunos o texto “Sobrevivendo de luz” (Ficha 7 do Caderno do Estudante), a seguir, e peça que o leiam individualmente. Oriente-os a marcar os termos cujos significados desconhecem e a destacar, com marcador de texto, as informações que revelam um conhecimento novo ou surpreendente, por exemplo. Estipule 20 minutos para a tarefa. 2ª etapa Acesse o link clicando com o leitor de QR-Code do seu celular! OPA Ciências da Natureza – 2º ano/1º bimestre 34 1. Pergunte para diferentes alunos o que o artigo apresenta de novidade e se essas informações são conflitantes com os conhecimentos prévios que eles têm sobre os organismos produtores de alimento (autotróficos) e os consumidores de alimento (heterotróficos). Provoque-os a associar o que sabem sobre os organismos que conseguem produzir alimento por meio da fotossíntese (objeto de estudo do ensino fundamental 2) com o fato de alguns pulgões (heterotróficos) conseguirem utilizar a energia luminosa e convertê-la em energia química (como fazem os autotróficos). 2. Perceba as impressões dos alunos e veja como confrontam as informações lidas no texto com seus conhecimentos prévios sobre fotossíntese. Aproveite o momento para falar que a Ciência se caracteriza por produzir conhecimento, e que essa produção a torna dinâmica, e não estática, ao contrário do que muitos pensam. Portanto, novas descobertas podem revolucionar muitas áreas do conhecimento humano que antes pareciam, sob o senso comum, imutáveis. 3ª etapa 1. Realize uma roda de conversa e procure conhecer o que os alunos sabem sobre o processo de fotossíntese. Registre no quadro os comentários e suas intervenções, organizando-os na forma de um mapa de conceitos. Depois apresente a equação básica da fotossíntese. luz 12 H2O + 6 CO2 → 6 O2 + 6 H2O + C6H12O6 clorofila água + gás carbônico oxigênio + água + glicose 2. Ressalte nessa equação simplificada da fotossíntese que a luz do Sol absorvida por pigmentos, como a clorofila, desencadeia nos organismos fotossintetizantes uma série de reações químicas. Nessas reações, a energia da luz do Sol é utilizada para transformar as moléculas inorgânicas (H2O e CO2) em moléculas de glicose (C6H12O6), processo que resulta em dois resíduos: o oxigênio (O2), que é eliminado para a atmosfera, e a água, cujo excesso tem o mesmo destino. Reveja com os alunos a importância da fotossíntese para a manutenção da grande maioria dos seres vivos do nosso planeta, salientando que os organismos clorofilados (plantas, algas e certas bactérias), por meio da fotossíntese, transformam a energia solar em energia de ligações químicas das substâncias denominadas alimentos, que são consumidas pelos organismos heterotróficos. Além disso, ressalte que o O2 produzido na fotossíntese é um resíduo desse processo metabólico. O foco das reações fotossintéticas é produzir moléculas alimentares (tanto para os animais
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