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Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página I Autores: Maria Lúcia Catalani Luís Augusto Mascarenhas de Vasconcellos Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página II III Caderno do Professor A coleção didática do Sistema de Ensino Objetivo (6.o ao 9.o ano) 1. Apresentação A coleção didática do Sistema Objetivo de Ensino para o Ensino Fundamental é o resultado de uma sólida experiência na elaboração de materiais didáticos e em sua efetiva utilização. Os Cadernos do Aluno e os Livros do Professor são concebidos por coordenadores e professores de nossa equipe pedagógica, profissionais com comprovada experiência na área educacional e atuantes em sala de aula. Isso torna possível oferecer materiais didáticos com alto grau de aplicabilidade, na medida em que resultam de um profundo e intencional diálogo entre a teoria e a prática no desenvolvimento das aulas e das propostas de atividades. Além de oferecer as condições necessárias para a compreensão dos fenômenos envolvidos nas relações que se estabelecem durante a progressão dos processos de aprendizagem, nosso objetivo central é garantir que as ações pedagógicas fundadoras de nossa proposta teórico-metodológica ocorram em contextos verdadeiramente significativos. Partimos da concepção de que, nos dias atuais, não é mais possível reconhecer o processo de ensino-aprendizagem apenas como mera transferência de informação. É preciso ir além, criando condições para que o aluno assuma um papel ativo na construção do conhecimento e seja também um produtor de “saber”. Da mesma forma, é necessário garantir que o professor possa atuar como mediador desse processo, com habilidades aprimoradas para capacitar os alunos a aprenderem de maneira progressivamente autônoma, estimulando o pensamento reflexivo e a capacidade analítica dos objetos de conhecimento vinculados a seus contextos de uso real. Assumimos, assim, nosso respeito ao aluno, concebido como sujeito livre, competente, criativo e apto à realização de novas descobertas. Identificamos que tais princípios – seguramente comprometidos com a formação integral do aluno e amparados pelos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) – estão alinhados às competências gerais da Educação Básica determinadas pela Base Nacional Comum Curricular (BNCC)1. Destacamos que a noção de competência é definida pelo documento como sendo [...] a mobilização de conhecimentos (conceitos e procedimentos), habilidades (práticas, cognitivas e socioemocionais), atitudes e valores para resolver demandas complexas da vida cotidiana, do pleno exercício da cidadania e do mundo do trabalho. 1 A Base Nacional Comum Curricular (BNCC) é um documento de caráter normativo que define o conjunto orgânico e progressivo de aprendizagens essenciais que todos os alunos devem desenvolver ao longo das etapas e modalidades da Educação Básica, de modo que tenham assegurados seus direitos de aprendizagem e desenvolvimento, em conformidade com o que preceitua o Plano Nacional de Educação (PNE). Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página III IV O documento salienta ainda que tais competências [...] inter-relacionam-se e desdobram-se no tratamento didático proposto para as três etapas da Educação Básica (Educação Infantil, Ensino Fundamental e Ensino Médio), articulando-se na construção de conhecimentos, no desenvolvimento de habilidades e na formação de atitudes e valores, nos termos da LDB. Considerando esses pressupostos, a BNCC apresenta as dez competências gerais da educação básica para cujo desenvolvimento os diferentes componentes do currículo devem concorrer. São elas: 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, refle xiva e ética nas diversas práticas sociais (incluindo as escolares) para se comunicar, acessar e disseminar infor mações, produzir conhecimentos, resolver problemas e exercer protagonismo 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 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. 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 posicionamento 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. (BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular – BNCC. Brasília, DF, 2017.) Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página IV V Para assegurar o desenvolvimento dessas competências, o documento apresenta um conjunto de habilidades específicas norteadoras para cada área de conhecimento, que devem ser interpretadas à luz dos contextos específicos em que serão utilizadas. Em nosso material serão fornecidos, progressivamente, os conteúdos necessários ao desenvolvimento de tais habilidades, apresentados por meio de estratégias pedagógicas que permitirão ao professor integrar valores cognitivos, socioemocionais, pragmáticos, culturais e éticos às suas práticas de sala de aula, observando o respeito às suas diferentes representações. Nossa expectativa é estimular o desenvolvimento do pensamento crítico e favorecer a aprendizagem continuada de habilidades numa perspectiva integrada e comprometida com a formação de cidadãos ativos. Especificamente, com relação às habilidades socioemocionais, cujo desenvolvimento foi integrado às tarefas escolares pela BNCC, consideramos que no cotidiano da sala de aula são oferecidas muitas oportunidades de se trabalhá-las com os alunos. Cumpre ressaltar que considerá-las significa valorizar uma educação integral, na qual o conhecimento e o desenvolvimento cognitivo ocorrem conjuntamente com as interações sociais (entre alunose entre alunos e professores), tendo em vista a participação na sociedade e contemplando o respeito e o reconhecimento emocional de cada um dos alunos. Durante suas aulas, os professores promovem várias intervenções que, revestidas de intencionalidade pedagógica, concorrem para o desenvolvimento dessas habilidades. Nos Cadernos de Atividades, procuramos ressaltar, por meio de sugestões ao professor, quais delas poderão ser trabalhadas em atividades específicas. Tomamos como referência fundamental para essas orientações as competências gerais da educação básica apresentadas no próprio documento, que, no âmbito socioemocional, destaca as seguintes habilidades: autonomia, responsabilidade, argumentação, negociação, consciência socioambiental, ética, autocuidado, empatia, diálogo, resolução de conflitos, cooperação, respeito, tolerância, flexibilidade, resiliência, solidariedade, tomada de decisão. Outras habilidades podem ser apontadas de acordo com as atividades propostas. Entendemos, ainda, que as ações educativas devem nortear-se a partir de valores de consenso social e, como afirma a base curricular, “com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários”. Reconhecemos a importância do uso eficaz e consciente das tecnologias que sustentam o acesso à cultura digital e, alinhados às orientações expressas pela BNCC, reforçamos e expandimos o tratamento transversal dado às tecnologias digitais de informação e comunicação. Mais do que instruir consumidores de tecnologia, pretende-se contribuir para a formação de alunos ativos e criativos, produtores de conteúdo em ambiente digital e midiático que atuem de forma responsável e com valores condizentes com uma cidadania digital. 2. Proposta didático-metodológica A proposta didático-metodológica desta coleção é dar suporte ao desenvolvimento de um processo de ensino-aprendizagem em que haja o predomínio da experimentação, da descoberta e da coautoria na construção do conhecimento. Procurou-se organizar, nas diferentes disciplinas, sequências didáticas que favoreçam os alunos com o exercício da reflexão e a mobilização de recursos cognitivos, saberes e informações a serem aplicados em situações de aprendizagem. A ênfase desta coleção didática está no percurso de aprendizagem a ser empreendido pelos alunos, e não apenas nos seus resultados. Abandonou-se o formato mais corriqueiro de apresentação do conteúdo no início dos módulos, seguido de exercícios, em favor de atividades nas quais os alunos são envolvidos de fato no processo de aprendizagem. Considera-se que a aprendizagem é mais significativa quando o aluno atua como Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página V VI protagonista, ou seja, assume um papel ativo e mobiliza habilidades cognitivas para explorar e descobrir novos conhecimentos. Nisto se dá a incorporação de novos saberes e também se amplia o conhecimento que ele tem de si próprio e da realidade como um todo, criando-se condições para uma atuação social mais consciente. Espera-se que o aluno, ao assumir um papel ativo na própria aprendizagem, desenvolva a metacognição, isto é, adquira domínio progressivo sobre suas habilidades cognitivas e sobre seu processo de aprendizagem. Como hoje se considera que há variados estilos de aprendizagem, elaboramos atividades bastante diversificadas, de modo a atender a diferentes formas de aprender. Assim, garante-se também que os alunos participem ativa e efetivamente da construção de sua aprendizagem, envolvendo-se em aulas mais dinâmicas, de forma a ampliar a motivação e estimular o interesse desses aprendentes pelos assuntos tratados. Sabe-se que os conceitos são interiorizados na medida do significado de que são revestidos no processo de sua apreensão pelos alunos. Importa, pois, a sua contextualização e o quanto os alunos estão envolvidos e são desafiados a se integrar na construção coletiva do conhecimento. Com isso em vista, são oferecidas situações-problema e atividades desafiantes a serem solucionadas pelos alunos, como forma de garantir seu envolvimento e a mobilização dos conhecimentos e das habilidades requeridas. O objetivo é que o aluno não apenas tenha acesso às informações, mas também aprenda a lidar com elas para aplicá-las em situações concretas. O ponto de partida se dá na valorização do conhecimento prévio do aluno como alicerce importante para a construção do conhecimento de registro acadêmico e científico. Com essa finalidade, criam-se condições para que as novas informações possam articular-se com o conhecimento preexistente, desestabilizá-lo e assim possibilitar aos alunos a construção de novos saberes, promovendo situações de aprendizagem que os levem a ampliar seus conhecimentos. Exposto a uma situação-problema, o aluno mobiliza novos saberes, pois um problema é uma situação possível de ser resolvida, mas o indivíduo não dispõe, de antemão, de uma estratégia ou procedimento já estruturado para solucioná-la. Com frequência, é possível chegar à solução por meio de mais de uma estratégia ou procedimento. A situação-problema, por sua complexidade, geralmente se constitui em um desafio instigante, mas com grau de dificuldade compatível com o repertório do aluno, quando etapas anteriores foram consolidadas. Dar oportunidade ao surgimento de uma diversidade de posições encaminha a possibilidade de haver um conflito cognitivo e, em consequência, promover o desenvolvimento intelectual e a aprendiza gem. Para solucionar situações-problema com pertinência e eficácia, dá-se a mobilização de um conjunto de recursos, tais como conceitos, habilidades e atitudes. Trata-se de uma estratégia para a qual é necessário e conveniente recorrer a procedimentos multíplices, como levantar hipóteses, analisar dados, buscar recursos para a resolução e estabelecer relações, assumindo a complexidade da questão em estudo. Isso implica também o comprometimento com valores éticos e sociais. Ainda que a resposta certa não seja o único objetivo a ser alcançado, o compromisso com o saber acadêmico e científico encaminha a necessidade da validação do conhecimento construído pelos alunos. Para isso, este deve ser relacionado com os conhecimentos estabelecidos e nesse processo se dão a ampliação e a reorganização dos seus saberes. Algumas atividades de aprendizagem das sequências didáticas foram elaboradas para serem necessariamente feitas em grupo, e isso deve ser respeitado. Considera-se que trabalhar em grupo não seja apenas importante, mas sim fundamental. Na realização de atividades em duplas, ou em grupos, é favorecida a interação entre os alunos, o que possibilita o confronto de pontos de vista e a troca de ideias entre eles. Nelas os alunos são solicitados a planejar trabalhos, expor suas ideias, ouvir e analisar as dos outros, elaborar sínteses e formular conceitos, realizando assim um enriquecedor percurso de aprendizagem. Enfatiza-se, nesse caso, a aprendizagem colaborativa. Além de ser uma estratégia pedagógica, é também caminho de preparação para o exercício responsável da cidadania ao dar ao aluno a oportunidade de se posicionar Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página VI VII socialmente, no contexto escolar, de forma ativa. Como se observa pelo exposto, essas atividades são valiosas oportunidades de desenvolvimento de habilidades socioemocionais, tais como empatia, colaboração, liderança, entre outras. Sugerimos formas diferenciadas para organizar os agrupamentos de alunos, a fim de enriquecer os processos de aprendizagem e também superar as suas dificuldades. Podem-se organizar duplas, trios, quartetos e grandes grupos em círculo ou meia-lua e combinar essas formas de organização em momentos diferentes. 2.1. O papel do professor A proposta de trabalho da coleção exige que o professor atue como mediador no processo de aprendizagem, favorecendo a construção do conhecimento. Longe de ser apenas aquele que transmite as informações, ele deve assumir uma postura problematizadora,promovendo a reflexão, a criatividade e a troca de experiências entre os alunos. O mediador é aquele que faz perguntas, propõe problemas e desafios possíveis que incitem o aluno a fazer indagações, observar, comparar, formular hipóteses e testá-las, discriminar, generalizar, relacionar a construção de saberes novos com saberes prévios e aplicá-los a novas situações. A mediação pedagógica é entendida como a atitude e o comportamento do professor como um organizador do processo de aprendizagem – alguém que oferece condições que desencadeiam a exploração e a descoberta por parte do aluno e o estimula à construção do seu saber. É dinâmica e não comporta receitas ou fórmulas – a ligação que o professor promove entre o aprendiz e o objeto de aprendizagem deve estruturar-se e reestruturar-se em decorrência do processo individual do aluno, impossível de ser totalmente previsto, antecipado. Há de se considerarem os processos individuais, os estilos de aprendizagem particulares, os momentos em que se faz necessária uma atuação mais ou menos diretiva. Sem dúvida, atuar como mediador é muito mais difícil, requer muito mais preparo e envolvimento do que fazer exposições totalmente planejadas de conteúdos e aplicar exercícios com gabarito único. O Caderno do Professor traz orientações didáticas que acompanham todas as propostas de trabalho, funcionando como guia para a utilização adequada e eficiente do material didático. Ao mesmo tempo, não restringe as opções do professor para atender às necessidades surgidas na dinâmica da sala de aula, oferecendo, inclusive, sugestões alternativas para esse fim. 3. Avaliação Para adequar-se à proposta de trabalho desta coleção, deve-se entender a avaliação como parte do processo de aprendizagem. Durante todo o tempo, o aluno deve ser acompanhado, observado, questionado e estimulado a buscar respostas. Nesse percurso, é possível identificar avanços ou resultados nos vários processos de aprendizagem em questão, como também fazer levantamento de novas necessidades, planejar e executar ações, melhorando o atendimento aos alunos. Nesse sentido, a função principal da avaliação não é atribuir uma nota ou um conceito de acordo com a quantidade de conteúdos aprendidos, mas reorientar a aprendizagem. Para alcançar esse objetivo, o ato de avaliar não pode ser mecânico; deve ser processual e reflexivo, voltado para identificar os níveis de aprendizagem alcançados nos conteúdos curriculares em desenvolvimento assim como nas habilidades a serem construídas, a fim de, se necessário, ajustarem-se ou alterarem-se os processos em curso. Avaliar é reorientar a prática docente sempre que necessário, é oferecer ao professor subsídios concretos para saber como prosseguir com sua ação educativa. Nessa visão, os erros se tornam objetos de estudo, pois revelam a natureza das representações ou estratégias elaboradas pelo estudante em seu percurso de aprendizagem. Seguramente, para avaliação das habilidades construídas instrumentos de avaliação específicos devem ser considerados. Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página VII VIII 4. Atividades de aprendizagem e organização das sequências didáticas A composição dos Cadernos de Atividades foi feita a partir de unidades subdivididas em módulos. A proposta de trabalho se estrutura em sequências de aprendizagem apresentadas em seções didáticas organizadas e, por consequência, nomeadas considerando o processo de construção dos saberes a ser percorrido pelo aluno, conforme ilustrado a seguir: O aluno desenvolve uma atividade inicial que deve permitir-lhe identificar e organizar seus conhecimentos prévios sobre o tema, bem como aguçar sua curiosidade e interesse por eles. Pode constituir parâmetro para que se autoavalie e monitore os próprios progressos. Para o professor, ter noção clara dos conhecimentos prévios dos alunos permite-lhe planejar as aulas de maneira a aprofundar e ampliar conceitos, esclarecer aspectos mal compreen - didos e desfazer imprecisões conceituais preconcebidas pelos alunos. O aluno desenvolve atividades que têm como propósito facilitar o percurso de um raciocínio e, por meio da exploração (como questões a responder, hipóteses a testar), chegar à descober - ta, ou seja, a novos saberes. É importante que o professor não elimine questões nem junte aspectos tratados isoladamente em uma única pergunta com o intuito de encurtar o processo. Pelo desenvolvimento de uma atividade (como estudo de um texto, participação em uma discussão, elaboração de uma síntese), espera-se que o aluno organize, sintetize e amplie os saberes que foram sendo identificados, complementados e reorganizados nas etapas anteriores. Exposto a uma situação que exige dele uma resposta nova, original, diferente do exercício de simples compreensão ou de aplicação reprodutiva de algo já dado, o aluno é solicitado a mobilizar os novos conhecimentos, habilidades e atitudes. As atividades de aprendizagem são acompanhadas de tarefas a serem realizadas em casa. Além de colaborarem para o desenvolvimento de habilidades e apreensão de conteúdos, as tarefas têm propósitos importantes de formação, pois contribuem para o desenvolvimento de hábitos de estudo autônomo, que envolvem disciplina, organização, autorregulagem da aprendizagem e pesquisa, entre outros. Podem ser também subsídios para o que vai ser tratado nas aulas. Nestas, um tempo deve ser reservado para que os alunos comentem suas respostas, exponham suas dúvidas e dificuldades. No Portal Objetivo, são oferecidas orientações aos alunos para todas as tarefas. As marcadas com o ícone “tarefanet” são construídas de forma a permitir a autocorreção por parte deles. As atividades assim assinaladas possibilitam o uso de recursos digitais e midiáticos em sua realização. Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página VIII Por meio dessa plataforma, com acesso pelo Portal Objetivo, alunos e professores dispõem do conteúdo digitalizado dos Cadernos de Atividades, Games e demais materiais didáticos. Jogo digital disponível no Conteúdo On-line, relacionado a assuntos presentes nos cadernos de atividades. Cabe salientar que as seções didáticas apresentadas, embora tenham propósitos centrais diferentes umas das outras, não são estanques nem se esgotam em si mesmas. Por exemplo, as atividades propostas em “Suas experiências”, embora tenham como foco central a identificação e a organização dos saberes prévios, já podem criar condições para alguma nova descoberta; da mesma forma, o desenvolvimento das atividades de “Sua criação” ou a “Ampliação dos saberes” dão continuidade ao processo de exploração e descoberta, possibilitando a construção de novos saberes. Além das seções estruturantes do processo de aprendizagem, há outras marcações de atividades que sinalizam de que formas estas se integram nas sequências didáticas organizadas. Algumas se repetem nas diferentes disciplinas (“Pense no assunto”, “Atividade em grupo”, “Sua contribuição ao grupo” etc.) e outras são específicas de algumas delas. O professor pode planejar seu trabalho e organizar a duração de cada sequência didática, acompanhando as sugestões de número de aulas previstas que são apresentadas em tabela no fim de cada caderno de orientação ao professor. É certo que acompanhar o processo de aprendizagem impõe alguma flexibilidade a partir das reações dos alunos às atividades, demandando do professor uma atenção constante. Respeitando-se os interesses dos alunos e o seu ritmo de aprendizagem, o tempo destinado a cada atividade e a duração da sequência podem ser encurtados ou ampliados. IX Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página IX X A proposta do material didático de Ciências 1. Pontos de partida A influência cada vez maior e mais presente da tecnologia em todas as áreas e em nosso dia a dia vem despertando longos debates sobre o ensino de ciências. Nos últimos 60 anos, no ensino dessa disciplina, influenciado pelas mudanças sociais, políticas,tecnológicas e ambientais, vem se percebendo a necessidade de tornar o conteúdo e o aprendizado interessantes e compreensíveis para os estudantes do terceiro e quarto ciclos do ensino fundamental. Isso porque, até então, a disciplina colocava o homem como centro de tudo, e os demais seres eram apresentados como se estivessem a seu serviço. Essa é a chamada visão antropocêntrica da ciência, que tem influenciado a visão científica, acadêmica e escolar. Desde os PCN (MEC – SEF, 1998), questiona-se essa forma de apresentar a natureza e pretende-se que o ensino de ciências seja muito mais que descrições e teorias: que sirva de estímulo ao aluno, para que ele questione, investigue, discuta e seja reconhecido como cidadão ativo em nossa sociedade. De acordo com os documentos da BNCC, o ensino de Ciências deve estar voltado ao letramento científico. O mesmo documento esclarece que o letramento ou alfabetização científica baseia-se em um conjunto de ações com objetivos de desenvolver no estudante a capacidade de compreender e interpretar o mundo e suas esferas natural, social e tecnológica. Para isso, torna-se necessário fazer planejamentos integrados com as demais áreas do conhecimento, com a finalidade de abranger temas que privilegiem a interdisciplinaridade, a transversalidade, o multiculturalismo, a ética, a cidadania etc. Por meio dos conhecimentos espontâneos (aqueles que tenham caráter intuitivo ou que estejam ligados às situações do cotidiano), o estudante traz para a sala de aula as ideias sobre o assunto que o professor está desenvolvendo. Para consolidar objetivos de ensino e aprendizagem, oferecemos um material didático que possibilita que o aluno construa o conhecimento e se aproprie dele e, acima de tudo, tenha acesso a um material inovador e estimulante, capaz de despertar a curiosidade e o espírito investigativo. O caderno de atividades de ciências deve servir como suporte de trabalho aos professores e, principal mente, estimular os alunos a participar da sociedade, exercendo seus deveres e direitos, posicionando-se de maneira crítica, valorizando o patrimônio ambiental e sociocultural, reconhecendo e adotando hábitos positivos para sua saúde e para a saúde coletiva. Para favorecer as possibilidades de compreensão dos alunos ao longo do ensino fundamental, alguns assuntos são retomados e aprofundados. Exemplo disso é a fotossíntese, processo fundamental para o aprendizado sobre fluxo de energia, sobre cadeia alimentar, na caracterização do reino vegetal, função das folhas, exemplo fundamental de reação química, entre outros. A ciência trabalha com resultados de pesquisas em universidades e outros centros por todo o mundo. Valores numéricos apresentados em gráficos ou infográficos são modificados pelas ocorrências diárias. Assim, é importante que o aluno e o professor saibam que alguns dados apresentados podem variar ao longo dos anos, pois não são estanques, mas dinâmicos. É importante mostrar ao aluno que a ciência deve ser aplicada, acima de tudo, para o bem da humanidade, apesar de ser reconhecidamente aplicada com finalidades políticas e econômicas. 2. Objetivos de ensino e aprendizagem O ensino de ciências tem como principais objetivos: Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página X • Estimular o pensamento científico para que o aluno compreenda as transformações da natureza ao longo do tempo, reconhecendo-se como parte integrante dela. • Fazer com que o aluno perceba a existência e a ocorrência do método científico como um processo dinâmico na produção tecnológica e nas condições de vida da sociedade. • Fornecer condições de observação, para que o aluno possa registrar características do ambiente e dos seres que nele vivem. • Desenvolver experimentos simples que permitam a visualização, a observação, a análise e a conclusão das propriedades e dos fenômenos físicos/químicos dos diversos elementos formadores do ambiente. • Favorecer a construção de conhecimentos que possibilitem ao aluno diagnosticar e formular questões sobre a saúde, integrada às condições sociais, de forma a ampliar o pensamento crítico e assim permitir que avalie riscos e benefícios. • Introduzir no cotidiano do aluno o uso dos conceitos científicos básicos, capacitando-o a participar de discussões de temas importantes que auxiliem nas decisões relativas aos rumos de nossa sociedade. 3. A BNCC na proposta do Ensino de Ciências no Colégio Objetivo A Base Nacional Comum Curricular (BNCC) divide as Ciências da Natureza em três Unidades Temáticas: Vida e Evolução; Matéria e Energia e Terra e Universo, que orientam a organização dos cadernos de atividades do Sistema de Ensino Objetivo para essa área de conhecimento. Esse documento determina que seja garantido aos alunos o desenvolvimento de competências específicas: • Compreender e explicar conceitos científicos relacionados às Ciências da Natureza, a fim de reconhecer as questões que podem ser investigadas cientificamente, associando-se o conhecimento como forma de empreendimento humano e valorização do conhecimento cultural. • Reconhecer as questões que podem ser investigadas e dominar os processos de atividades práticas como garantia de conhecimento, e assim poder participar e promover debates sobre as questões ambientais, tecnológicas e sociais. • Compreender os fenômenos naturais a partir de questionamentos e curiosidades, estabelecendo relações, buscando respostas e soluções e incluindo nessas situações todos os tipos de recursos tecnológicos. • Aplicar os conhecimentos das Ciências da Natureza aos desafios encontrados no mundo do trabalho. • Agir de forma responsável e competente utilizando seus conhecimentos para ajudar nas tomadas de decisões sobre questões relativas a saúde e tecnologia, sempre se levando em consideração a ética, a democracia e o respeito frente às atitudes individuais e coletivas. • Conhecer o seu corpo e respeitar a diversidade humana valorizando o bem-estar físico, mental e social a partir dos conhecimentos das Ciências da Natureza. • Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências que inclui investigação, reflexão e análise crítica, identificadas nas atividades propostas no material. • Argumentar com base em fatos, dados e informações confiáveis, para formular, negociar e defender ideias que respeitem os direitos humanos, a consciência socioambiental e o consumo responsável, posicionando-se de forma ética em relação aos cuidados consigo mesmo e com o planeta, é competência geral da BNCC aplicável no material proposto. Além de tratar dos objetos de conhecimento definidos por esse documento, outros assuntos são apresentados de forma complementar. Entre esses objetos de conhecimento, alguns foram retomados das séries iniciais do Ensino Fundamental de maneira mais aprofundada e outros foram mantidos de nossa programação anterior por considerarmos essenciais para a formação integral dos nossos alunos. XI Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XI XII 4. Atividades de Aprendizagem A metodologia do ensino de Ciências sofreu modificações ao longo do tempo. Entre o século XIX e a década de 1950, predominou a linha tradicional ou conteudista, que, apesar de não ser reconhecidamente a mais adequada, se mantém até os dias atuais. Caracteriza-se pela transmissão de conhecimentos já existentes, sendo o professor o detentor dos saberes. O aluno é apenas reprodutor das informações. Em contraponto à linha tradicional, surgiu, em meados da década de 1950, a linha tecnicista, valorizando e reproduzindo o método científico, dando ênfase às aulas experimentais que apenas reproduziam o conhecimento já existente. A tendência atual é chamada de Ciência Investigativa e insere o aluno no centro do processo, fazendo com que ele aprenda a partir do que lhe é significativo e do conhecimento já adquirido. Para que o aluno possa desenvolver explicações sobre o que acontece dentro e fora da escola, sobre fenômenos naturaise conhecimentos tecnológicos, é necessário aguçar sua curiosidade. A Ciência deve servir como meio de o aluno aperfeiçoar os conhecimentos que já possui, ajudando-o a ampliá-los. A ideia é criar uma situação-problema a partir da qual o aluno formulará hipóteses valendo-se de seus conhecimentos prévios ou intuitivos, a fim de que se sinta estimulado a buscar explicações para o fenômeno analisado. O professor deve estimular o aluno e conscientizá-lo de que, se seu conhecimento não é suficiente para explicação de um problema, deve investigar o assunto e então criar um novo modelo por meio do qual se apropriará de mais conhecimento. 4.1. Orientações para o laboratório As atividades práticas devem ser vistas com especial atenção quando se pretende desenvolver assuntos relacionados a Ciências Naturais. A experimentação pode ser realizada de forma demonstrativa ou pelos próprios alunos, dependendo da natureza do experimento, da disponibilidade de espaço e do material adequado para sua realização. Quando realizada de forma demonstrativa, a participação do aluno pode ser ampliada, desde que o professor faça a mediação entre o experimento, seus resultados e os alunos. Antes mesmo da realização da atividade, é possível levantar questões para a formulação de hipóteses pelos alunos em relação aos resultados esperados. O questionamento antes da realização em função do resultado esperado e o próprio resultado são essenciais para que o processo de aprendizagem seja alcançado. Quando o experimento é realizado pelos próprios alunos, o desafio se torna maior para o professor, pois há necessidade de mais atuação e atenção em relação aos grupos formados pelos alunos, aos materiais utilizados, aos procedimentos e resultados. É necessária muita clareza por parte do professor sobre os procedimentos que serão adotados e eventuais riscos em relação aos materiais. A avaliação dos resultados obtidos pode ser feita de maneira coletiva, o que gera discussão e argumentação, considerando-se que muitas vezes os resultados obtidos não são os esperados nem necessariamente os mesmos entre diferentes grupos. Nas duas possibilidades descritas, muitas vezes os resultados obtidos divergem dos resultados previstos. Nesse caso, deve-se aproveitar a oportunidade para questionar a razão do ocorrido, o que favorecerá as discussões sobre o assunto. Independentemente do resultado de uma experimentação, o referido assunto deve ser discutido, questionado, investigado e, mesmo que não haja uma conclusão exata e final, todo o processo se torna significativo para o aluno e, dessa forma, há mais possibilidade de aprendizagem. Em determinados momentos e experimentos, é possível que os alunos tenham ideias e sugestões sobre alterações de materiais e procedimentos. Nesses casos, deve-se discutir as novas possibilidades e, quando possível, colocá-las em prática. Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XII XIII Descrevemos a seguir algumas medidas que devem ser tomadas no ambiente de laboratório e algumas sugestões de como trabalhar nesse ambiente. Ressaltamos que muitas vezes as atividades práticas poderão ser realizadas em outros espaços, tais como quadra esportiva, pátio, jardim etc. Nesses casos, as medidas, principalmente em relação à segurança, poderão ser alteradas. • Antes de realizar os experimentos com os alunos, teste-os. • Verifique se todos os materiais necessários estão disponíveis. • Converse claramente com os alunos sobre os procedimentos que serão adotados. • Trabalhe com os alunos preferencialmente em grupos para que surjam discussões e divergências de ideias. • Muito cuidado com experimentos que utilizem substâncias químicas, combustão de qualquer natureza, ou que necessitem do uso de corrente elétrica. • Utilize avental de manga longa e solicite o uso dele pelos alunos como ferramenta de proteção. • Instrua os alunos em relação aos cuidados que devem ser tomados, como: não correr, não colocar nada na boca, não coçar os olhos durante um experimento, tomar cuidado com as vidrarias e avisar imediatamente o professor em caso de qualquer tipo de acidente. 4.2. Seções didáticas • Suas experiências. • Exploração e descoberta. • Ampliação dos saberes. • Sua criação. • Pensando no assunto. • Laboratório. • Sua contribuição ao grupo. • Atividade em grupo. • Você sabia? 5. Avaliação O processo de avaliação deve estar presente em todos os momentos, desde o preparo do conteúdo a ser aplicado até o objetivo a ser alcançado. A avaliação deve ser usada como resposta para que saibamos se o objetivo programado foi atingido e, a partir desse resultado, se a estratégia utilizada foi adequada ou deve ser modificada. As atividades apresentadas ao longo das unidades/módulos possibilitam verificações da forma oral, escrita, individual ou em grupo. A partir dessas verificações, podemos observar se o aluno consegue aplicar o que aprendeu e transferir seu conhecimento para as diversas situações do dia a dia. É importante observar e registrar se ele não apenas detém o conhecimento de forma individual, mas também sabe compartilhá-lo com o grupo. Em relação às aulas práticas, a avaliação não deve ser baseada nos resultados obtidos pelos alunos, mas sim em sua participação, seus questionamentos, suas hipóteses e nas conexões feitas por eles entre o que está sendo proposto e o que foi discutido em sala de aula. A avaliação deve ser realizada de forma gradual e contínua, e não somente no final do curso ou do caderno. Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XIII XIV 6. Referências Bibliográficas ARRUDA, Ana Maria da Silva; BRANQUINHO, Fátima Teresa Braga; BUENO, Shirley Neves. Ciências no ensino fundamental, jan. 2006. Disponível em: <http://www.conexaoprofessor.rj.gov.br/downloads/livroii_ ciencias_final.pdf>. Acesso em: 6 mar. 2014. ATAIDE, MCES; SILVA, BVC. As metodologias de Ensino de Ciências: contribuições da experimentação e da História e Filosofia da Ciência. CARVALHO, Anna Maria Pessoa (org). Ensino de ciências por investigação: condições para implementação em sala de aula. São Paulo: Cengage Learning, 2013. DELIZOICOV, Demétrio; ANGOTTI, José André. Metodologia do ensino de ciências. São Paulo: Cortez, 1994. GEWANDSZNAJDER, Fernando. O método nas ciências naturais. Ática, 2010. KINDEL, Eunice Aita Isaia. A docência em ciências naturais: construindo um currículo para o aluno e para a vida. Erechim: Edelbra, 2012. NASCIMENTO, Fabrício do; FERNANDES, Hylio Laganá; MENDONÇA, Viviane Melo de. O ensino de Ciências no Brasil: História, formação de professores e desafios atuais. BNCC: A área de Ciências da Natureza. Competências específicas de Ciências da Natureza para o ensino Fundamental. Brasilia: Ministério da Educação,2017 p.319. <http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/fundamentos/busca-pelo-saber-cientifico-ciencias- observacaoexperiencia-pesquisa-542856.shtml>. <http://portal.inep.gov.br/pisa-em-foco>. <http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br>. <http://www.ufpa.br/eduquim/metodocientifico.htm>. Jornal de Ciência, Tecnologia e Empreendedorismo; 13 set. 2010. Texto de Susana Lage. Revista Eletrônica de Ensino de Ciências , v. 4, n. 3, 2005. Revista HISTEDBR On-line, Campinas, n. 39, p. 225- 249, set. 2010 – ISSN: 1676-2584 225. Revista Nova Escola – On-line – O que ensinar em Ciências . <http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/fundamentos/curiosidade-pesquisador-425977.shtml?page=4>. Programação do 6.o ao 9.o ano 6.o ano 1.o BIMESTRE Matéria e energia – Átomos e moléculas – Substâncias puras e misturas Vida e evolução – Ecologia geral Terra e Universo – Forma, estrutura e movimentos da Terra: a estrutura do nosso planeta 2.o BIMESTRE Matéria e energia – Separação de misturas – O lixo Vida e evolução – Ecologia das populações Terra e Universo – Forma, estrutura e movimento da Terra: rochas e fósseis 3.o BIMESTRE Matéria e energia – A água – A água e suas propriedades – Materiais sintéticos Vida e evolução– Célula como unidade de vida e organização do corpo humano Terra e Universo – Forma, estrutura e movimento da Terra: a esfericidade da Terra 4.o BIMESTRE Matéria e energia – Transformações químicas Vida e evolução – Interação entre o sistema nervoso e ações motoras e sensoriais – Visão e lentes corretivas Terra e Universo – Forma, estrutura e movimento da Terra: rotação e translação da Terra Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XIV XV 7.o ano 1.o BIMESTRE Matéria e energia – Máquinas simples Vida e evolução – Diversidade dos ecossistemas – Classifi cação dos seres vivos – Os primeiros reinos: monera, protista e fungi Terra e Universo – Composição do ar 2.o BIMESTRE Matéria e energia – Temperatura e calor Vida e evolução – Botânica – Fenômenos naturais e impactos ambientais Terra e Universo – Efeito estufa e camada de ozônio 3.o BIMESTRE Matéria e energia – Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra Vida e evolução – Invertebrados – Programas e indicadores de saúde pública Terra e Universo – Fenômenos naturais (vulcões, terremotos e tsunamis) 4.o BIMESTRE Matéria e energia – História dos combustíveis e das máquinas térmicas Vida e evolução – Vertebrados Terra e Universo – Placas tectônicas e deriva continental 8.o ano 1.o BIMESTRE Matéria e energia – Nutrição e metabolismo Vida e evolução – Divisão celular e tecidos – Introdução aos sistemas e sistema digestório Terra e Universo – Sistema Sol, Terra e Lua: fases da Lua e eclipses 2.o BIMESTRE Matéria e energia – Fontes, tipos de energia e transformações de energia Vida e evolução – Sangue – Sistema circulatório – Sistema respiratório – Sistema urinário Terra e Universo – Sistema Sol, Terra e Lua: estações do ano 3.o BIMESTRE Matéria e energia – Introdução a eletricidade e circuitos elétricos Vida e evolução – Sistema locomotor – Sistema nervoso – Sistema endócrino Terra e Universo – Clima 4.o BIMESTRE Matéria e energia – Cálculo de consumo e uso consciente de energia elétrica Vida e evolução – Sistema reprodutivo (comparativo) – Sistema reprodutor humano (mecanismos reprodutivos e sexualidade) Terra e Universo – Clima: variações das condições atmosféricas 9.o ano 1.o BIMESTRE Matéria e energia – Grandezas e unidades físicas – Cinemática – Leis de Newton Vida e evolução – Hereditariedade Terra e Universo – Composição, estrutura e localização do sistema solar 2.o BIMESTRE Matéria e energia – Ondulatória – Luz e cores Vida e evolução – Origem e evolução dos seres vivos Terra e Universo – Astronomia, cultura e vida humana fora da Terra 3.o BIMESTRE Matéria e energia – Estrutura da matéria – Tabela periódica – Distribuição eletrônica Vida e evolução – Ideias evolucionistas Terra e Universo – Ordem de grandeza astronômicas 4.o BIMESTRE Matéria e energia – Ligações químicas – Funções químicas – Aspectos quantitativos das transformações químicas Vida e evolução – Preservação da biodiversidade Terra e Universo – Evolução estelar Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XV XVI Unidades Temáticas Objetos de Conhecimento Habilidades Matéria e energia Grandezas e unidades físicas • Desenvolver a aprendizagem e diferentes habilidades relacionadas às práticas de medição e a interpretação numérica dos fenômenos físicos. • Contextualizar as informações a fim de perceber a importância desse aprendizado integrando as áreas de ciências e tecnologia. • Compreender e realizar as conversões matemáticas acerca dos diferentes sistemas de medidas. Matéria e energia Cinemática • Relacionar as grandezas de velocidade, espaço e aceleração com os conceitos de grandezas vetoriais. • Aprimorar o entendimento sobre os conceitos de referencial, movimento, repouso, trajetória e posição. • Relacionar os conceitos de ponto referencial, espaço e tipos de movimentos: uniforme e uniformemente variado. • Associar os tipos de movimentos estudados às situações inerentes ao seu dia a dia. • Compreender que a velocidade constante é o que caracteriza o movimento uniforme e que, na prática, a velocidade dos corpos/objetos é comumente variada, determinando a existência de aceleração e, consequentemente, caracterizando o movimento uniformemente variado e o movimento variado. • Relacionar a função horária dos espaços, mostrando que a matemática é o objeto que permite concluir a posição do móvel em relação ao tempo e vice-versa. Matéria e energia Leis de Newton • Desenvolver a capacidade investigativa a fim de elucidar fenômenos físicos associados às leis de Newton. • Identificar os fenômenos físicos da dinâmica no seu dia a dia e consequentemente suas causas e efeitos. • Reconhecer e compreender as formas de atuação das forças e perceber que as forças aplicadas nos corpos é diretamente proporcional à aceleração que esta produz. Vida e evolução Hereditariedade • Associar os gametas à transmissão das características hereditárias, estabelecendo relações entre ancestrais e descendentes. (EF09CI08) • Discutir as ideias de Mendel sobre hereditariedade, considerando-as para resolver problemas envolvendo a transmissão de características hereditárias em diferentes organismos. (EF09CI09) Terra e universo Composição, estrutura e localização do sistema solar • Descrever a composição e a estrutura do sistema solar, assim como a localização do Sistema Solar na nossa galáxia (a Via Láctea) e dela no universo. (EF09CI14) Unidade 1 – Introdução A unidade 1 do 9º ano do segundo ciclo do ensino fundamental elaborada de acordo com documento da BNCC viabiliza o desenvolvimento de objetos de conhecimento bastante diversificados, com assuntos de interesse frequentes da faixa etária. O ensino de grandezas e medidas é um conteúdo de grande relevância pois está inserido em situações diárias que nos cobram o conhecimento sobre temperatura, velocidade, comprimento, volume etc. Sendo assim será usado comumente em contextos sociais. Assuntos como genética e hereditariedade são comumente tratados em todos os meios sociais. Sendo assim é importante que o aluno adquira tal conhecimento de forma simples e clara para que possa discutir o tema e compreender todos os fatores que estão envolvidos na formação dos seus caracteres. Ainda pensando no interesse que o aluno demonstra em ser inserido nos contextos sociais, devemos estimulá-lo a reconhecer a ocupação do seus lugar no espaço (micro e macro ambiente). Unidade 1 – BNCC Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XVI XVII Sugestão de filme – Apollo 13 (1995, 2h20min). Três astronautas americanos, Jim Lovell (Tom Hanks), Fred Haise (Bill Paxton) e Jack Swigert (Kevin Bacon), a caminho de uma missão à Lua, sobrevivem a uma explosão, mas precisam retornar rapidamente à Terra, pois correm o risco de ficarem sem oxigênio. Além disso, existe o risco de, mesmo retornando, a nave ficar seriamente danificada, por não suportar o imenso calor na reentrada da órbita terrestre. Referências de sites http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=lcn&cod=_acorridadosplanetas www.if.ufrgs.br/novocref/?contact-pergunta=ate-aonde-a-gravidade-do-sol-alcanca Referências bibliográficas CARVALHO, Anna Maria Pessoa (org). Ensino de ciências por investigação: condições para implementação em sala de aula. São Paulo: Cengage Learning, 2013. CARVALHO, G. C; SOUZA, C. L; Química - De olho no mundo do trabalho. São Paulo: Scipione; 2007. DELIZOICOV, Demétrio; ANGOTTI, José André. Metodologia do ensino de ciências. São Paulo: Cortez, 1994. GOWDAK, D. O; MARTINS, E. L; Química e Física - Novo Pensar. São Paulo: FTD, 2012. MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de física. São Paulo: Scipione, 2005. Sugestões de atividades extras As atividades a seguir podem ser realizadas no laboratório como uma complementação as teorias desenvolvidas. Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XVII XVIII Introdução A Genética é um ramo da ciência quese dedica ao estudo da transmissão de características hereditárias, ou seja, daquelas que estão associadas aos genes. O genoma humano é um código associado ao conjunto de características presentes em nossas células. Esse código está presente nos 23 pares de cromossomos que contêm todos os genes. Vamos desenvolver uma atividade, com a finalidade de determinar a probabilidade da ocorrência de algumas características, que são passadas de pais para filhos por meio da ação dos genes. Procedimento 1. Aos pares, comecem escolhendo o sexo da criança (vocês podem fazer isso usando uma moeda). Sexo: _______________________________________________. 2. Determine o seu fenótipo e seu genótipo na próxima página, de acordo com as possibilidades apresentadas. “Construindo um filho”LABORATÓRIO EXTRA Professor, esta atividade prática deverá ser conduzida e orientada durante todo o tempo de aula. - Inicialmente serão montadas duplas, de preferência um menino e uma menina, que serão os “pais” da criança a ser estudada. No caso de haver a necessidade de formar trios, poderemos mencionar a ocorrência de famílias formadas a partir de vários casamentos. - A escolha do sexo da criança pode ser feita utilizando-se uma moeda em que um dos lados representaria o cromossomo X e o outro lado, o cromossomo Y, determinando assim o sexo feminino e o masculino, respectivamente. Também pode sugerir que as escolhas sejam feitas de outros modos (incluindo a formação de um casal de gêmeos, se a dupla preferir). - Cada aluno deverá determinar o seu fenótipo e genótipo para cada uma das características citadas nos itens de “a” a “l”. - As duplas farão agora o cruzamento genotípico de cada característica. - Para os cruzamentos cujo resultado apresente mais de um fenótipo para o “filho”, sugerimos que a escolha seja feita da seguinte forma: a) Em proporções de 75% para 25%, deverá prevalecer a característica mais frequente (75%). b) Em proporções de 50% para 50%, a dupla escolhe a característica voluntariamente ou por sorteio. Observação: sabemos que entre as várias características mencionadas, algumas são determinadas por mais de um par de alelos, porém o aluno, apesar de já ter o conhecimento da herança poligênica, não possui habilidades para efetuar esse tipo de cruzamento, que só será desenvolvido no Ensino Médio. Por isso, a atividade será feita com base na 1.ª lei de Mendel. Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XVIII XIX Características a serem descobertas: Características Genótipos possíveis e fenótipos Seu genótipo e fenótipo a) Cor da pele BB ou Bb – pigmentação moderada a acentuada bb – baixa pigmentação b) Cor dos olhos AA ou Aa – escuros aa – azuis c) Cor dos cabelos LL ou Ll – castanho ou preto ll – loiro d) Fios dos cabelos LL ou Ll – cacheados ou crespos ll – lisos e) Lábios LL – lábios grossos Ll – lábios normais ll – lábios finos f) Lóbulos da orelha PP ou Pp – lóbulos livres pp – lóbulos presos g) Covinhas faciais CC ou Cc – com covinhas cc – sem covinhas h) Presença de sardas SS ou Ss – com sardas ss – sem sardas i) Calvície CC – homem e mulher calvos Cc – homem calvo/mulher não calva cc – homem e mulher não calvos j) Miopia MM ou Mm – visão normal mm – míope k) Destro x canhoto CC ou Cc – destro cc – canhoto l) Tipo sanguíneo IAIB – sangue tipo AB IAIA ou IAi – sangue tipo A IBIB ou IBi – sangue tipo B ii – sangue tipo O Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XIX XX 3. Efetuem os cruzamentos para cada característica. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) 4. Após realizar todos os cruzamentos, você e seu(sua) colega deverão determinar as características fenotípicas que o “filho” deverá ter. Observação: Para os cruzamentos cujo resultado apresente mais de um fenótipo para o “filho”, sugerimos que a escolha seja feita da seguinte forma: a) Em proporções de 75% para 25%, deverá prevalecer a característica mais frequente (75%). b) Em proporções de 50% para 50%, a dupla escolhe a característica voluntariamente ou por sorteio. 5. Após obter todos os dados, vocês poderão, enfim, realizar o desenho do filho que construíram. a) Cor da pele b) Cor dos olhos c) Cor dos cabelos d) Fios do cabelo e) Lábios f) Lóbulos g) Covinhas faciais h) Sardas i) Calvície j) Miopia k) Destro x canhoto l) Tipo sanguíneo Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XX XXI Professor, esta atividade é bastante simples, mas devido a sua forma lúdica de tratar o assunto, acaba se tornando fonte de discussão com os alunos. Estimule-os a criar experimentos semelhantes. Sugerimos que seja colocado um brinquedo, como um aviãozinho ou um carrinho preso junto ao balão. Caso tenha material, local e tempo hábil para novos experimentos acesse: <https://www.youtube.com/watch?v=fSZrB-jO_6E> ; <https://www.youtube.com/watch?v=s_GZ4K_6HQ8>. O Princípio da Ação e Reação descrito por Isaac Newton diz que: “a toda força de ação corresponde uma força de reação, com a mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário”. Podemos observar a existência e funcionamento dessa lei em inúmeras situações do nosso cotidiano, por exemplo, quando caminhamos, nos sentamos, jogamos bola, entre outros. Vamos desenvolver, neste laboratório, esse experimento simples para fazer uma demonstração de como ocorre o Princípio da Ação e Reação. Materiais • 1 balão (bexiga). • 2 a 4 metros de barbante. • Canudo plástico. • Fita adesiva. • 1 pregador de roupa. Procedimento • Encha o balão de ar e prenda a saída de ar com o pregador de roupa. • Passe o fio do barbante por dentro do canudo. • Prenda as duas extremidades do barbante a um local qualquer da sala no qual esse barbante fique esticado. • Prenda o balão ao canudo com fita adesiva. • Ponha o balão posicionado na extremidade do fio de tal forma que a saída de ar fique voltada para o ponto de amarração do fio. • Solte o prendedor do balão. Descreva o que aconteceu e explique os efeitos da terceira lei de Newton nessa situação. Quando soltamos o pregador liberando o ar, fazemos com que ocorra uma ação na parte de trás do balão, e a reação será o balão se deslocar no sentido contrário à expulsão de ar, fazendo com que o balão se desloque através do balão. 3.ª lei de Newton – Ação e ReaçãoLABORATÓRIO EXTRA A B Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XXI XXII Coeficiente de atritoLABORATÓRIO EXTRA Quando queremos movimentar um objeto, aplicamos uma força sobre ele, puxando-o ou empurrando-o, porém, nem sempre esse objeto se move. Isso ocorre porque passa a atuar sobre ele uma força contrária a esse movimento, a força de atrito. Como vimos, ela é uma força sempre contrária ao escorregamento ou à tendência ao escorregamento. Essa força pode ser útil ou indesejada, dependendo da situação e pode ser chamada de força de atrito estática ou força de atrito cinético. Neste laboratório faremos um experimento simples que nos mostrará a ação dessa força em diferentes materiais. Materiais • Uma régua ou tábua de madeira lisa, de 10 cm x 100 cm, • Materiais diversos, tais como: moeda, borracha, apontador, botão, chave etc. Procedimento •Sobre a tábua ou régua (apoiada numa mesa) colocamos, alternadamente, cada um dos materiais escolhidos pelo grupo (moeda, borracha...). Estes definem nossas superfícies de contato. •Aos poucos, o grupo deverá ir levantando a tábua ou régua, mudando assim o ângulo de inclinação entre esta e a mesa até que o objeto comece a deslizar. •Nesse ponto, meça a altura em que a tábua foi levantada e a distância entre esse ponto, bem como o início da tábua. •A medida do coeficiente de atrito entre o material e a tábua é dada pela inclinação da régua. Quanto maior o ângulo entre a mesa de apoio e a tábua maior é o coeficiente de atrito. Para medir a inclinação da régua, você deve medir os comprimentos AB e AC, como mostra a figura a seguir: Coeficiente de atrito =AC/AB RO B W A LL S/ A LA M Y /L A TI N ST O C K A B C Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XXII XXIII O coeficiente de atrito será dado pela medida de inclinação e varia de acordo com os materiais que estão em contato. Dos materiais que você utilizou, qual deles apresentou um menor coeficiente e qual deles apresentou um maior coeficiente de atrito? Você saberia explicar o porquê dessa diferença? Professor, os alunos podem tentar relacionar a diferença de coeficientes devido à massa ou porosidade de cada material. Chame a atenção em relação a medida AB principalmente. Mostre aos alunos que, conforme o ângulo de inclinação vai aumentando, a distância AB vai diminuindo. A tendência é o aluno manter essa medida em 100 cm. Materiais Medida AC Medida AB Coeficiente de atrito Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XXIII XXIV Ciências – 9.o ano – 1.o Bimestre Caderno Módulo Semana Aulas Programa 1 1 1 1 Introdução a física, grandezas e unidades físicas 2 Introdução a física, grandezas e unidades físicas 3 Um pouco de história 4 Laboratório 1 – Medidas do corpo 2 2 5 Introdução a cinemática 6 Velocidade escalar 7 Velocidade escalar 8 Laboratório 2 – Estudo do movimento 3 9 Aceleração escalar 10 Aceleração escalar 11 Movimento uniforme 12 Movimento uniforme 4 13 Laboratório 3 – Movimento uniforme 14 Movimento uniformemente variado 15 Queda livre 16 Queda livre 3 5 17 As leis de movimento de Newton 18 Laboratório 4 – Inércia de repouso 19 Princípio fundamental da Dinâmica (2ª lei de Newton) 20 Princípio da ação e reação (3ª lei de Newton) 6 21 Laboratório 5 – Líquido não newtoniano 22 Força de atrito 23 Velocidade limite ou terminal 4 24 O que é hereditariedade? 25 Mendel, o pai da Genética 7 26 Laboratório 6 – Cruzamento entre heterozigotos 27 Análise de genealogias ou heredogramas 28 Herança poligênica, herança do grupo sanguíneo e do fator Rh 29 Menino ou menina? 30 Terapia gênica 5 8 31 Composição, estrutura e localização do Sistema Solar 32 Composição, estrutura e localização do Sistema Solar Número de aulas sugeridas Nova_Orien_PROF_C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021.qxp 04/11/2020 16:16 Página XXIV C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021 10/11/2020 16:38 Página 1 Unidade 1 Unidade Temática: Matéria e energia Módulo 1 – Grandezas e unidades físicas .................................................... 03 1.1 – Introdução à física, grandezas e unidades físicas ............................ 03 Módulo 2 – Cinemática............................................................................... 08 2.1 – Introdução a cinemática................................................................. 08 2.2 – Ponto material, corpo extenso, referencial e trajetória .................... 09 2.3 – Velocidade escalar.......................................................................... 11 2.4 – Aceleração escalar ......................................................................... 16 2.5 – Movimento Uniforme (M.U.) e Movimento Uniformemente Variado (M.U.V.) ................................. 19 Módulo 3 – Leis de Newton ........................................................................ 29 3.1 – As leis de movimento de Newton................................................... 29 3.2 – Princípio da inércia (1ª lei de Newton) ............................................ 30 3.3 – Princípio fundamental da dinâmica (2ª lei de Newton).................... 33 3.4 – Princípio da ação e reação (3ª lei de Newton) ................................. 37 3.5 – Força de atrito ............................................................................... 39 3.6 – Velocidade limite ou terminal ......................................................... 42 Unidade Temática: Vida e evolução Módulo 4 – Hereditariedade ....................................................................... 44 4.1 – O que é hereditariedade?............................................................... 44 4.2 – Mendel, o pai da genética.............................................................. 45 4.3 – Análise de genealogias ou heredograma ........................................ 49 4.4 – Herança poligênica, herança do grupo sanguíneo e do fator Rh ..... 51 4.5 – Terapia gênica................................................................................ 54 Unidade Temática: Terra e universo Módulo 5 – Composição, estrutura e localização do sistema solar ............... 58 5.1 – Sistema solar e nossa localização.................................................... 58 Tarefas .................................................................................................... 61 Laboratório ............................................................................................... 83 Sumário Autores: Maria Lúcia Catalani Luís Augusto Mascarenhas de Vasconcellos C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021 10/11/2020 16:38 Página 2 1.1. Introdução à física, grandezas e unidades físicas A partir deste ano você conhecerá um pouco mais da física, uma ciência que está presente em muitas ocorrências diárias e serão identificadas agora. De modo geral as pessoas “torcem o nariz” e tecem comentários negativos a respeito dessa ciência e sobre sua utilidade, pois defini-la não é muito preciso, mas temos certeza de que ao longo do ano, você identificará e relacionará os conceitos e fenômenos que estão associados a ela no seu cotidiano. Grandezas e unidades físicas a) No nosso dia a dia utilizamos diversos aparelhos que nos fornecem as mais variadas medidas. Cite nas linhas abaixo aparelhos de medida utilizados em nosso cotidiano. b) Os aparelhos citados na questão anterior medem o que chamamos de grandezas físicas. Quais grandezas físicas você consegue identificar? c) Para cada uma das grandezas citadas no item anterior, você saberia dizer quais unidades podem ser utilizadas? Matéria e energia Grandezas e unidades físicas5 Módulo 1 DATA: _____/_____/_____ 3 A 1 e 2 Professor, espera-se que o aluno cite na letra (a) a balança, o relógio, o termômetro, a fita métrica etc. Na letra (b), ele deve relacionar o aparelho com as grandezas, por exemplo, a balança mede a massa, o relógio mede o tempo, o termômetro mede a temperatura etc. Na letra (c), a massa pode ser medida em t, kg, g, o tempo em dias, anos, h, min, s, temperatura em °C ou °F, entre outros. Fi gu ra 1 Professor, a aplicação desse objeto de estudo tem, também, como objetivo permitir que o aluno utilize a linguagem matemática e científica para expressar as informações do dia a dia. C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021 10/11/2020 16:38 Página 3 A necessidade de medir as coisas é muito antiga, desde o início das civilizações. Por longo tempo, cada país, cada região, cada cidade teve seu próprio sistema de medidas. Essas unidades de medida, entretanto, eram geralmente arbitrárias e imprecisas, como aquelas baseadas no corpo humano: palmo, pé, polegada, braça, côvado etc. Essa variedade de medidas criava inúmeros problemas para o comércio, porque as pessoas de determinada região não estavam familiarizadas com o sistema de medir das outras regiões. As quantidades eram expressas em unidades de medir pouco confiáveis, diferentes umas das outras e sem correspondência entre si. Todavia, a necessidade de converter uma medida em outra era tão importante quanto a necessidade de converter uma moeda em outra. De fato, em muitos países, inclusive no Brasil dos tempos do Império, a instituição que cuidava da moeda também cuidava do sistema de medidas. I) Grandezas físicas Em Física, chamamos grandeza aquilo que podemos medir. Assim, o tempo é uma grandeza física, da mesma forma que massa, energia, comprimento, velocidade, força etc. As grandezas podem ser classificadas como escalares ou vetoriais. As grandezas escalares são caracterizadas apenas por sua intensidade e por sua unidade. Exemplos: massa, comprimento,temperatura, distância, tempo etc. Para afirmar que um jogador de futebol engordou, basta dizer que sua massa aumentou de 75 kg para 80 kg (80 = intensidade / valor; kg = unidade de medida). As grandezas vetoriais, por sua vez, além da intensidade e unidade, caracterizam-se também pela direção e pelo sentido. Exemplos: força, aceleração, velocidade etc. Se alguém disser apenas que vai exercer uma força de 100 N sobre uma cadeira, não saberemos se essa cadeira será empurrada ou puxada, se a força será exercida para a direita ou para a esquerda, para cima ou para baixo. Ou seja, é necessário indicar também a direção e o sentido em que essa força será aplicada. Mas qual a diferença entre direção e sentido? Você saberia descrever essa diferença ou trata-se da mesma coisa? As imagens abaixo podem ajudá-lo(a) a responder a essa questão. Enfim, se há diferenças, qual a direção e o sentido das retas observadas? 4 Professor, nas imagens temos dois pares de segmentos de reta. Nos pares A e B, os segmentos de reta possuem mesma direção (horizontal), mas tem sentidos opostos. Direção é a propriedade comum a retas paralelas. Sentido é a orientação sobre a direção. C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021 10/11/2020 16:38 Página 4 II) Unidades físicas Unidade de medida é uma quantidade específica de determinada grandeza física e que serve de padrão para eventuais comparações e para outras medidas. Por longo tempo, cada região ou país teve um sistema de medidas diferente, criando problemas devido à falta de padronização. Para resolver essa questão, foi criado o sistema métrico decimal, que adotou inicialmente três unidades básicas: o metro, o litro e o quilograma. Entretanto, o desenvolvimento tecnológico e científico exigiu um sistema-padrão de unidades que tivesse maior precisão nas medidas. Foi então que, em 1960, criou-se o Sistema Internacional de Unidades (SI), sendo este o mais utilizado em todo o mundo atualmente. Existem 7 unidades básicas do SI: Há mais de 2 500 anos, o filósofo grego Pitágoras afirmou que “o homem é a medida de todas as coisas”. De fato, as primeiras unidades de medida de comprimento usadas pelo homem, como palmo e pé, são antropométricas (em grego, antropos significa homem e metros, medida). Supõe-se que o mais antigo padrão de medida linear tenha surgido no Egito, por volta de 3 000 a.C. Era o côvado (ou cúbito), baseado no comprimento do braço, do cotovelo à ponta do dedo médio. O côvado era uma medida aproximada, pois dependia do porte do indivíduo. Todavia, as medidas eram imprecisas, e essa imprecisão perdurou durante anos em diferentes culturas. Em 1215, o rei inglês João I assinou a Magna Carta, importante documento no qual, entre as exigências dos barões medievais, a cláusula 36 listava uma série de pesos e medidas-padrão, vigorando por muito tempo. Segundo esse documento, a jarda real, por exemplo, media três pés, “nem mais nem menos”. E esse pé era o pé real (do rei). Mudava-se o rei, mudavam-se as medidas. Em 1799, a Assembleia Nacional Francesa estabeleceu o metro-padrão, uma barra de uma liga de platina e irídio, sem qualquer relação com o corpo humano. Em 1879, esse padrão passou a ser a distância entre dois traços numa barra do mesmo material, mantida em condições controladas, a 0° C, no Bureau Internacional de Pesos e Medidas de Sèvres, próximo a Paris. Em 1984, o metro foi relacionado à velocidade da luz no vácuo e definido em função do tempo; isto é, um metro é a distância percorrida pela luz em (1/299.792.458)s, bem mais complexo, mas exato. Um pouco de história 5 Grandeza Unidade Símbolo Comprimento metro m Massa quilograma kg Tempo segundo s Corrente elétrica ampère A Temperatura kelvin K Quantidade de matéria mol mol Intensidade luminosa candela cd A 3 C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021 10/11/2020 16:38 Página 5 6 Segundo a Bíblia, a arca de Noé, com três andares, tinha o comprimento de 300 côvados, a largura de 50 côvados e a altura de 30 côvados. Calcule as medidas aproximadas da embarcação em metros. Professor, a intenção aqui é na verdade uma brincadeira já que cada aluno deverá medir o seu próprio côvado e, dessa forma, eles obterão medidas diferentes. A variação não deve ser grande entre a maioria dos alunos, mas deve ocorrer. Isso mostrará o problema da imprecisão das medidas em épocas remotas. Agora, é a sua vez! 1. Estabeleça as relações corretas das unidades abaixo: Em relação ao comprimento (distância): a) 1 km: _______ m a)1000, b) 100, c) 10 b) 1 m: _______ cm c) 1 cm: ________ mm Em relação à massa: a) 1 t: ________ kg a) 1000, b) 1000 b) 1 kg: ________ g Em relação ao tempo: a) 1 dia: _______ h a) 24, b) 60, c) 60 d) 3600 b) 1h: _______ min c) 1 min: ________ s d) 1h: ________ s 2. Cite pelo menos três unidades, usadas com frequência em sua vida diária, para medir as seguintes grandezas: a) Comprimento: ______________________________________________________________________ b) Massa: _____________________________________________________________________________ c) Volume: ___________________________________________________________________________ d) Tempo:_____________________________________________________________________________ quilômetro, metro, centímetro. tonelada, quilograma, grama. litro, mililitro, m3, cm3. ano, dia, hora, segundo. Fi gu ra 2 As medidas aproximadas da arca equivalem a 135m de comprimento, 22,5m de largura e 13,5m de altura. Informação extraída de: www.universidadedabiblia.com.br/a-arca-de-noe-estudo/ C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021 10/11/2020 16:38 Página 6 7 3. Diferencie as grandezas físicas escalares das grandezas físicas vetoriais. Exemplifique. As grandezas escalares caracterizam-se por sua intensidade e unidade. Ex.: tempo. As grandezas vetorias caracterizam-se por sua inten sidade, unidade, direção e sentido. Ex.: força. 4. Faça as conversões de unidades indicadas abaixo: a) 76 km em m:_________________________________________________________________________ b) 0,5 km em m: ________________________________________________________________________ c) 7 800 m em km:______________________________________________________________________ d) 100 m em km: _______________________________________________________________________ e) 2,3t em kg: __________________________________________________________________________ f) 9 800 kg em t: _______________________________________________________________________ g) 2 kg em g:___________________________________________________________________________ h) 500g em kg: _________________________________________________________________________ i) 2h em s: _____________________________________________________________________________ j) 18 000s em h: ________________________________________________________________________ 5. Considerando-se que cada aula dura 50 min, o intervalo de tempo de duas aulas seguidas, expresso em segundos, é de: a) 3.0 x 102 b) 3.0 x 103 c) 3,6 x 103 d) 6,0 x 103 e) 7,2 x 103 d 6. Um livro de Física tem 800 páginas e 4 cm de espessura. Qual a espessura de cada folha do livro em mm? 0,1mm 7. Observe a imagem a seguir e responda ao que se pede: a) F → 1 = Direção vertical, sentido para cima; F → 2 = Direção vertical, sentido para baixo; F → 3 = Direção horizontal, sentido para direita; F → 4 = Direção horizontal, sentido para esquerda; F → 5 = Direção vertical, sentido para baixo. b) A direção; c) F → 2 e F → 5 apenas. F 4 F 1 F 3 F 2 F 5 � �� � � 76000 m 500 m 7,8 km 0,1 km 2300 kg 9,8 t 2000 g 0,5 kg 7200s 5h a) Qual a direção e os sentido de cada uma das forças? b) O que as forças F3 e F4 têm em comum? c) Quais pares de forças têm a mesma direção e o mesmo sentido? Ao concluir o item anterior, você já pode realizar, em casa, a tarefa 1 “ Grandezas e unidades físicas” e a tarefa 2 “revisando as grandezas e unidades físicas”. Realização do laboratório 1 “Medidas do corpo”. A 4 C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021 10/11/2020 16:38 Página 78 2.1. Introdução à Cinemática Cinemática é a parte da Mecânica que descreve os movimentos sem se preocupar com suas causas. A outra parte da Mecânica, a Dinâmica, será vista quando estudarmos os movimentos, suas origens e fatores que causam suas alterações. Quando planejamos uma viagem pensamos em algumas coisas, como por exemplo, qual o melhor meio de transporte, que horas chegaremos ao nosso destino, se é perto ou longe etc. Entre essas variáveis estão envolvidas grandezas físicas, tanto escalares como vetoriais. Nas viagens de automóvel ou ônibus estamos sujeitos aos limites de velocidade permitido nas estradas pela legislação de trânsito, assim como viagens de avião, navio ou trem também obedecem seus limites de velocidade para manter a segurança de todos. a) Para calcularmos a velocidade de qualquer meio de transporte, quais as grandezas físicas que devemos conhecer? b) Você saberia dizer a velocidade média em que veículos leves, aviões comerciais, navios e trens de passageiros se deslocam durante uma viagem longa? Professor, para se calcular a velocidade média devemos conhecer a distância percorrida e o tempo. No item b, a ideia é explorar esses meios de transporte para que possamos perceber se os alunos têm uma boa noção da grandeza velocidade quando comparamos com diferentes meios de transporte. Pode-se também explorar os seus conhecimentos sobre unidades. A média de velocidade de veículos leves nas cidades é de 40 km/h a 60 km/h; a de aviões comerciais é de 900 km/h; a de navios de cruzeiro é de 40 km/h a 45 km/h (cerca de 22 a 24 nós); a de trens de passageiros é bastante variável. Trens-bala, por exemplo, atingem em média 350 km/h, podendo em testes alcançar 500 km/h. Matéria e energia Cinemática5 Módulo 2 DATA: _____/_____/_____ A 5 Fi gu ra 3 C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021 10/11/2020 16:38 Página 8 9 2.2. Ponto material, corpo extenso, referencial e trajetória a) Ponto material e corpo extenso Quando vamos estudar determinado movimento de um corpo, é importante considerar suas dimensões. Em certas situações, o tamanho do corpo pode ser relevante, em outras não. Por exemplo, se formos estudar o movimento de um automóvel que mede 4 metros durante um percurso de 100 km entre duas cidades, seu tamanho não é relevante. Nesse caso, o carro é denominado ponto material ou partícula. Agora, se formos estudar o tempo gasto por um automóvel para passar sobre uma pequena ponte de 10 metros, suas dimensões serão relevantes. Nesse caso, o carro é denominado corpo extenso. Quando em manobra em uma garagem, o automóvel também é considerado um corpo extenso. b) Referencial Ao estudarmos o movimento de um corpo, devemos determinar de que local esse movimento será observado. Esse local é denominado sistema de referência ou, simplesmente, referencial. Isso é importante, pois dependendo do local em que é observado, o movimento poderá ser diferente ou até mesmo não haver movimento. Um corpo pode, num determinado instante, estar em repouso em relação a certo referencial e, em movimento em relação a outro referencial. Vamos exemplificar: imagine um automóvel se movendo à velocidade de 50 km/h, com um passageiro além do motorista. Para o passageiro, o motorista está em repouso, mas para um pedestre que está na calçada observando o carro passar, o motorista está numa velocidade de 50 km/h. Dependendo do referencial adotado temos duas situações diferentes. Para um pedestre as motos estão em movimento e para os condutores das motos o “outro” está parado. Corpo extenso. Ponto material. Fi gu ra 4 Fi gu ra 5 Fi gu ra 6 C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021 10/11/2020 16:38 Página 9 10 A rt es G rá fic as – O bj et iv o c) Trajetória A trajetória de um móvel pode ser definida como o conjunto de posições ocupadas por ele durante o seu movi - mento. Considerando-se que, ao analisar mos um movimento, devemos determinar um referencial, a trajetória também depende do referencial. Por exemplo, se observarmos, de dentro de um avião que se move horizontalmente com velocidade constante, um para que - dista saltar, para esse referencial o paraquedista terá uma trajetória retilí - nea; mas, para um observador que esti - ver no solo, a trajetória será para bólica, desde que se despreze o efeito do ar. Agora, é a sua vez! 1. É possível um mesmo corpo ser considerado em um dado movimento como ponto material e, em outro movimento, corpo extenso? Exemplifique. Sim, um automóvel é tido como ponto material se considerarmos seu movimento entre duas cidades distantes entre si de 300 km/h, por exemplo. Mas ele será considerado corpo extenso ao fazer uma manobra para estacionar. 2. Um passageiro está dormindo no interior de um trem que se desloca entre duas cidades. Ele está em movimento ou em repouso? Depende do referencial adotado. Se o referencial for o próprio trem, ele estará em repouso; se o referencial for a Terra, ele estará em movimento. 3. Um barco movimenta-se horizontalmente com velocidade constante no instante em que um tripulante deixa cair um objeto do mastro. Defina que tipo de trajetória descreve o objeto para um observador: a) situado no barco; b) situado na Terra. Despreze a resistência do ar. a) No barco: trajetória retilínea. b) Na terra: trajetória parabólica. C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021 10/11/2020 16:38 Página 10 4. Um ônibus em uma estrada desenvolve uma velocidade de 40 km/h. Seus passageiros sentados estão em movimento ou repouso? Por quê? Estão em repouso em relação ao ônibus, porque tanto o ônibus como os passageiros se deslocam à mesma velocidade em relação ao solo. Em relação a um observador que está em repouso na terra, os passageiros estão em movimento. 5. O planeta Júpiter é um ponto material? Depende do movimento estudado. Se quisermos analisar o movimento do planeta em torno do Sol, ele é um ponto material. Entretanto, se formos estudar o seu movimento de rotação, ele é um corpo extenso. 6. Um automóvel desloca-se, numa rodovia reta e horizontal, à razão de 80 km/h. Um passageiro sentado no interior do automóvel tem nas mãos uma bolinha de gude. Esta é lançada verticalmente para cima pelo passageiro e retorna às suas mãos. Qual é a trajetória da bolinha? Em relação ao automóvel, a bolinha faz um movimento cuja trajetória é um segmento de reta vertical. Em relação à superfície da Terra, a bolinha faz um movimento cuja trajetória é um arco de parábola, pois enquanto a bola sobe e desce, o automóvel desloca-se para a frente e a bolinha acompanha o movimento do automóvel por inércia. 2.3. Velocidade escalar Uma das grandezas físicas vetoriais que nos é familiar no dia a dia é a velocidade. Sabemos a que velocidade estamos quando nos encontramos no interior de um carro em movimento; sabemos a velocidade permitida nas estradas e vias de nossas cidades por meio das placas de sinalização; comparamos as velocidades de atletas que correm provas de 100 metros rasos e de outros, que correm maratonas etc. Um corpo em movimento varia sua posição em uma determinada trajetória à medida que o tempo passa. Ao medirmos a rapidez com que um corpo varia sua posição em sua trajetória, medimos a velocidade escalar desse corpo. Essas posições da trajetória são definidas pela grandeza física chamada espaço. Portanto, a velocidade escalar é uma medida da rapidez com que a posição (ou o espaço) varia. 11 A 6 e 7 C1_9o_Ano_Ciencias_Tiago_2021 10/11/2020 16:38 Página 11 12 a) Velocidade escalar média Sabemos que, durante uma viagem de automóvel, a velocidade do carro não se mantém constante o tempo todo. Há momentos em que ele está mais rápido e momentos em que é preciso reduzir a sua velocidade. Muitos carros são equipados com um computador de bordo que, entre suas funções, indica a velocidade média. Se admitirmos que a distância entre duas cidades é de 280 km e que uma viagem de carro demorou 4 horas, é fácil perceber que o motorista percorreu 70 km a cada hora, ou seja, 70 km/h. Mas sabemos, também,
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