Introdução - PmatE
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Introdução Este documento pretende ser um guia didático para apoiar professores e alunos na realização de diferentes metodologias de trabalho no âmbito da educação em ciência. O guião científico apresentado abarca dois blocos temáticos: 1. Iniciação à Ciência – sinais de perigo no laboratório; 2. Propostas de atividades para o 1º e 2º ciclo do ensino básico. As propostas de atividades apresentadas são transversais aos temas: água e mudanças de estado físico, seres vivos: plantas e animais e universo: sistema solar, cumprindo os objetivos gerais e específicos, bem como as metas curriculares propostas para o 1º ciclo do ensino básico. O guião é aberto por forma a dar liberdade ao professor da turma na gestão do tempo destinado a cada uma das atividades, considerando as especificidades de cada grupo turma, as suas dificuldades, o seu empenho e motivação. Qualquer destas atividades pode ser alargada à comunidade educativa. Na implementação das atividades, podem ser propostas diferentes metodologias de trabalho no âmbito do ensino das ciências. O trabalho prático (TP), o trabalho laboratorial (TL), o trabalho de campo (TC) e o trabalho experimental (TE) são algumas delas e podem funcionar numa simbiose a fim de se complementarem (cf. Tabela 1). Metodologia Definição de trabalho O trabalho prático deve ser encarado como um recurso didático à TP disposição do professor. Nesta perspetiva pode-se considerar TP todas as atividades em que os alunos estejam diretamente implicados. Assim o TP engloba, entre outros, o TL e o TC. O trabalho laboratorial inclui todas as atividades que requerem a TL utilização de materiais de laboratório, convencionais ou não, e que podem ser realizadas num laboratório ou em sala de aula (desde que não exijam condições de segurança especiais). O trabalho de campo não só implica que os alunos estejam diretamente TC implicados como é realizado ao ar livre, onde geralmente os fenómenos ocorrem naturalmente. TE O trabalho experimental inclui todas as atividades que envolvem controlo e manipulação de variáveis. Tabela 1 – Metodologias de trabalho no âmbito do ensino das ciências experimentais. Bloco 1. Iniciação à Ciência No bloco 1. Iniciação à Ciência pretende-se trabalhar as questões introdutórias referentes ao trabalho realizado em laboratório, seja este trabalho laboratorial ou trabalho experimental. Enquadramento Curricular No que respeita ao enquadramento curricular das atividades propostas pretende-se cumprir os seguintes objetivos gerais, de acordo com os programas do ensino básico: - conhecer e respeitar normas gerais de segurança em atividades experimentais; - utilizar processos simples de conhecimento da realidade envolvente. Atividade 1 – Saber ler os rótulos Resumo da atividade A importância desta atividade prende-se em alertar os alunos/cientistas para alguns dos perigos com que se podem deparar na realização de alguns procedimentos científicos e com o manuseamento de algum material laboratorial. Quando se desenvolve trabalho experimental ou laboratorial, muitas vezes, colocamo-nos em contacto com substâncias que, quando manuseadas de forma incorreta, podem ser prejudiciais. Assim, é importante alertar os alunos para os cuidados básicos a ter aquando o desenvolvimento de trabalho experimental ou laboratorial. É importante alertar para alguns dos símbolos de perigo presentes nos laboratórios. Para isso, nada melhor que estabelecer um paralelismo com substâncias/produtos que estão presentes no quotidiano dos alunos. Protocolo da atividade Para esta atividade é necessário recolher um conjunto de rótulos de vários produtos que contenham os símbolos enumerados no cartaz. O objetivo é que os alunos, individualmente ou em grupo, analisem rótulos de diferentes substâncias e avaliem a sua perigosidade, justificando e explicando oralmente para a turma. Os rótulos para esta atividade podem ser recolhidos anteriormente pelo professor e/ou alunos ou usar a lista de rótulos em anexo (cf. anexo 1). Para finalizar a atividade é importante que os alunos façam o registo gráfico das aprendizagens, escrevendo o nome dos símbolos que identificaram, os perigos que representam e os cuidados a ter. Podem ainda formular um cartaz com algumas regras de segurança a ter aquando o desenvolvimento de trabalho experimental e/ou laboratorial. Para a realização desta tarefa os alunos poderão desenvolver um trabalho de pesquisa, recorrendo por exemplo à internet. Este trabalho de pesquisa pode ser realizado no âmbito do trabalho desenvolvido em sala de aula, ou pode-se sugerir que seja realizado em parceria com os encarregados de educação dos alunos. Para orientar o trabalho investigativo dos alunos o professor poderá sugerir as seguintes páginas web: http://echa.europa.eu/pt/chemicals-in-our-life - European Chemicals Agency http://echa.europa.eu/web/guest/chemicals-in-our-life/clp-pictograms - Novos pictogramas sobre a sinalização de produtos nocivos Nota: O Regulamento CRE introduziu um novo sistema de classificação e rotulagem para os produtos químicos perigosos na União Europeia. Os pictogramas também foram alterados e estão em conformidade com o Sistema Mundial Harmonizado das Nações Unidas (GHS). Os novos pictogramas têm a forma de um losango vermelho, com fundo branco e substituirão os antigos símbolos quadrados cor de laranja previstos na legislação anterior. Desde 1 de dezembro de 2010, algumas substâncias e misturas foram já rotuladas em conformidade com a nova legislação, mas os pictogramas antigos ainda podem estar no mercado até 1 de junho de 2017. Bloco 2. Propostas de atividades para o 1º e 2º ciclo do ensino básico No bloco 2. Propostas de atividades para o 1º e 2º ciclo do ensino básico propõe-se a realização das atividades abaixo protocoladas. As atividades apresentadas abordam três temas curriculares: 1) Água e mudanças de estado físico; 2) Seres vivos: plantas e animais; 3) Universo e sistema solar – dinâmica da Terra. Atividade 2 – Flutuação em líquidos: influência dos líquidos sobre a flutuabilidade Resumo da atividade O conceito de flutuação é referido na organização curricular e programas do ensino básico, nas disciplinas de estudo do meio e ciências da natureza, quando é sugerido a realização de experiências que permitam reconhecer materiais que flutuam e não flutuam. A finalidade desta atividade prende-se em compreender que diferentes objetos assumem diferentes comportamentos em líquidos (flutuação / não flutuação). É também pretendido que os alunos compreendam os fatores que influenciam o comportamento dos objetos quando mergulhados em líquidos. Assim os conceitos-chave desta atividade são: - a flutuação de um objeto depende da sua densidade e da densidade do líquido em que é inserido. - um objeto apenas flutua quando a sua densidade é igual ou menor do que a do líquido em que é inserido. - a densidade é uma grandeza física que se pode definir como a massa por unidade de volume. Protocolo da atividade Material: - palhinhas; - plasticina (que não se dissolva em água); - colher; - vareta; - gobelet de 500 mL; - água; - sal. Procedimento – Nesta atividade pretende-se observar de que forma a densidade de um líquido influência a flutuação de um objeto. Assim, a questão-problema que deve ser colocada à turma é a seguinte: «A flutuabilidade de um objeto é a mesma em diferentes líquidos?» Para a experimentação os alunos deverão construir dois densímetros (instrumento que serve para comparar a densidade de líquidos). Para isso, basta utilizar uma palhinha e um pouco de plasticina, formando um bola (do tamanho de uma noz) que deverá ser colocada numa das extremidades da palhinha. Para facilitar a utilização do densímetro, os alunos poderão fazer marcações, com caneta de acetato, a cada 5 mm, cm o auxílio de uma régua. Caso, o densímetro não se equilibre quando mergulhado no líquido deve-se cortar a palhinha por forma a diminuir o seu tamanho. palhinha bola de plasticina Figura 1 – Representação do desímetro. Seguidamente, os alunos devem preparar os dois recipientes: num recipiente colocar apenas água, cerca de 250 mL, e noutro colocar a mesmo volume de água e adicionar dez colheres de chá de sal, com uma vareta podem agitar por forma a dissolver o sal. Posteriormente, devem inserir um dos densímetros no recipiente contendo apenas água e registar na palhinha que altura foi atingida na superfície da água. Repetir o processo no recipiente que contém a solução de água com sal, usando o segundo densímetro. Os grupos de trabalho devem explicar à turma o procedimento que efetuaram e as observações que realizaram. Os alunos deverão compreender que os líquidos podem ter diferentes densidades e que esse é um dos fatores que influencia a flutuação dos objetos. É pertinente que os alunos registem as observações, utilizando um desenho. Poder-se-á utilizar uma tabela semelhante à apresentada (cf. tabela 2). Recipiente com água Recipiente com uma solução de água com sal Tabela 2 – Exemplo de tabela para o registo dos alunos. No final da atividade os registos dos alunos devem assemelhar-se ao exemplo de registo apresentados na figura abaixo (cf. Figura 2). com sal sem sal Figura 2 – Exemplo de registo dos alunos. Atividade 3 – Fatores que influenciam o tempo de dissolução de um material Resumo da atividade A dissolução é um fenómeno que resulta de interações das unidades estruturais do soluto (substância dissolvida) com unidades estruturais do solvente (substância que, misturada com um ou mais solutos, origina uma solução). Pode-se assim afirmar que a dissolução é um fenómeno de interação soluto-solvente. O comportamento dos materiais em água é um dos domínios do dia-a-dia que pode despertar interesse nos alunos. Com esta atividade é suposto que os alunos compreendam que dissolver um material (soluto – substância dissolvida) noutro (solvente) significa a obtenção de uma solução, que corresponde a uma mistura homogénea. Através da realização desta atividade os alunos compreenderão que uma dissolução rápida é sinónimo que o soluto se dissolve mais depressa no solvente. Protocolo da atividade Material: - cartaz com possibilidades de previsões dos alunos (cf. anexo 2); - carta de planificação (cf. anexo 3); - 3 gobelets (identificados com as letras A, B e C); - 100 mL de água à temperatura ambiente (3 vezes); - 2 varetas (para agitar); - 3 rebuçados do mesmo tipo (tamanho, cor e tipo); - relógio ou cronómetro para medir o tempo de dissolução. Procedimento – O professor deverá começar por dialogar com os alunos questionando-os sobre o que pensam ser a dissolução de um material. Tendo em conta as respostas dos alunos o professor pode dar alguns exemplos de materiais que se podem dissolvem: como sal que se dissolve na sopa quando cozinhamos ou o açúcar que se dissolve no chá ou café, ou ainda o rebuçado (o rebuçado é produzido, entre outros ingredientes, por açúcar) que se dissolve na boca quando o comemos. De seguida o professor deverá formular a seguinte questão-problema: «A agitação da mistura influencia o tempo de dissolução do rebuçado?» Depois de colocada a questão-problema é importante discutir com os alunos as suas previsões, para auxiliar nesta tarefa pode-se usar o cartaz, com exemplos de previsões que as crianças eventualmente poderão apontar (cf. anexo 2). Depois de reunidas e apontadas as previsões dos alunos, o professor, em conjunto com os alunos, deve definir os critérios que serão mantidos e os que serão alterados e ainda definir como serão registadas as observações, preenchendo a carta de planificação anexa (cf. anexo 3). Sumariamente, é necessário que definir os seguintes critérios: O que vamos mudar… - a agitação da mistura: não agitar, agitar de forma contínua ou agitar por intervalos, por exemplo de 10 em 10 min. O que vamos medir… - o tempo que demora o rebuçado a dissolver completamente com diferentes agitações da mistura. O que vamos manter e como vamos manter… - o tipo, a massa e o estado de divisão dos rebuçados. Os rebuçados devem ser todos do mesmo tipo (dureza, cor, composição e tamanho). - o tipo e quantidade (volume) e temperatura do solvente (por exemplo, usar 100 mL de água à temperatura ambiente. - o momento de introdução dos rebuçados nos recipientes. Para a experimentação será conveniente dividir a turma em grupos e distribuir por cada um dos grupos o material acima mencionado. Assim, é necessário dispor na mesa de trabalho três gobelets identificados e colocar o mesmo volume de água em cada um deles (por exemplo, 100 mL). Sugere-se a utilização de um termómetro para a medir a temperatura da água. Seguidamente, é necessário definir que no gobelet A, depois do rebuçado ser introduzido, não se irá provocar agitação, que no gobelet B a agitação será provocada de 10 em 10 minutos, com auxílio de uma vareta, e no gobelet C a agitação será provocada continuamente, com o auxílio de uma vareta. Os rebuçados deverão ser introduzidos em simultâneo em todos os gobelets. Durante o processo os alunos devem controlar o tempo de dissolução fazendo a contagem (em minutos) com a ajuda de um relógio ou cronómetro. No final da atividade é suposto que os alunos concluam que o rebuçado que se dissolveu mais rapidamente foi o do gobelet C, onde foi aplicada uma agitação contínua e que, em contraponto, o rebuçado que mais demorou a dissolver-se foi o do gobelet A, no qual não foi provocada qualquer agitação. Em suma, a resposta à questão-problema é que quando se agita a mistura, o rebuçado demora menos tempo a dissolver-se em água (à temperatura ambiente). Atividade 4 – Propriedades da água: água própria para consumo Resumo da atividade Esta proposta de atividade enquadra-se no âmbito do programa de estudo do meio do ensino básico e no programa do ensino básico ao cumprir os objetivos gerais: utilizar processos simples de conhecimento da realidade envolvente, assumindo uma atitude permanente de pesquisa e experimentação e identificar experimentalmente as propriedades da água. Embora os alunos saibam que a água está presente por toda a natureza, podem não ter a consciência de que nem toda a água é própria para consumo (potável). Esta proposta de atividade pretende dissecar sobre as características da água potável. A implementação da atividade deve ser acompanhada pela folha de registo (cf. anexo 4). Protocolo da atividade Material: - folha de registo (cf. anexo 4); - 1 gobelet com água com corante; - 1 gobelet com água com aroma de baunilha; - 1 gobelet com água com açúcar; - 1 gobelet com água destilada (água pura); - 1 gobelet com água potável (água engarrafada). - microscópio. Procedimento - Os gobelets deverão ser colocados lado a lado. Os alunos deverão observar cada um dos gobelets e ir excluindo aqueles que pensam não corresponder à água pura, procedendo aos registos (cf. anexo 5). O primeiro a ser eliminado deverá ser o gobelet que tem corante, uma vez que os alunos facilmente compreendem que se a amostra tem cor, não pode corresponder à água pura. De seguida, deverá ser solicitado que explorem outras características da água como o odor e o sabor da água*. Os alunos excluirão as amostras que tem sabor e odor. Por fim, restará o gobelet que corresponde à água pura e o gobelet que corresponde à água engarrafada. O professor deverá inquirir os alunos sobre as suas previsões. Será que os dois gobelets têm água potável? Será que apenas um dos gobelets tem água potável? Qual será o gobelet que tem água potável? O professor deverá levar os alunos a refletir sobre a experiência, dando enfoque ao facto de a água que consumimos não ser pura, uma vez que tem sempre elementos associados, como os minerais, havendo diferença entre água pura e água própria para consumo. As características da água pura são: incolor, inodora e insípida. Contudo a água potável, embora seja incolor e inodora, não é insípida pois tem na sua constituição minerais e outros elementos associados que lhe atribuem sabor. Os alunos poderão pesquisar na Internet sobre a constituição química de diferentes águas e compreender que a constituição de cada uma delas é diferente. Para orientar a pesquisa dos alunos o professor poderá sugerir as seguintes páginas web: http://www.unicer.pt/gca/index.php?id=235 http://www.sociedadeagualuso.pt/pt/sobre-nos/a-nossa-agua.aspx Poderá também fazer-se paralelismo com o ciclo da água, referindo que as partículas resultantes da evaporação correspondem à água pura. Caso seja possível, seria interessante que os alunos analisassem uma amostra de cada um dos gobelets ao microscópio e procedessem aos respetivo registo (cf. anexo 4). *Nota: É importante que os professores alertem os alunos para o facto da água destilada (água pura) não ser destinada ao consumo humano, não devendo ser ingerida. Os alunos poderão molhar o dedo e levá-lo à boca de forma a perceberem que a amostra não tem nenhum sabor, ao contrário da água engarrafada (própria para consumo). Atividade 5 – O ciclo da água Resumo da atividade O objetivo da atividade é levar os alunos a compreender que a existência de água no estado gasoso na atmosfera se relaciona com a existência de água no estado líquido à superfície da Terra. Além disso, é suposto que os alunos compreendam o ciclo da água como uma sequência de fenómenos de evaporação, condensação (com queda sob a forma de chuva – água no estado líquido ou granizo – água no estado sólido), infiltração da água nos solos e nova evaporação. Para a exploração dos vários fenómenos que ocorrem no ciclo da água o professor pode aceder à Plataforma de Ensino Assistido – PEA, com os seus dados de acesso, e explorar o recurso educativo multimédia sobre esta temática. Protocolo da atividade Material: - carta de planificação (cf. anexo 5) - Material para construir maqueta do ciclo da água: - caixa de bolo ou outro recipiente transparente e fechado; - recipiente mais pequeno para simular nuvem; - gelo com corante; - plástico para simular um lago; - lâmpada para simular o sol; - água com sal (simular água do mar). Procedimento - O professor deverá dar início à atividade interrogando os alunos sobre «…de onde vem e para onde vai a água da chuva?» Sugere-se que durante a discussão os alunos registem as suas opiniões sob a forma de desenho (cf. anexo 5). Os alunos, ou pelo menos, grande parte deles irá considerar que a chuva vem das nuvens. Neste sentido, sugere-se que os alunos façam um trabalho de pesquisa, com recurso à Internet, sobre a questão (este trabalho pode ser realizado em sala de aula ou em casa, com a ajuda dos pais). Para esta pesquisa o professor poderá indicar as seguintes páginas web: http://www.junior.te.pt/servlets/Rua?P=Sabias&ID=2508 http://pmate.ua.pt/flash/agua/index.swf http://dqa.inag.pt/dqa2002/pdf/leaflet_DQA.pdf http://dqa.inag.pt/dqa2002/pdf/brochure_DQA.pdf Com esta pesquisa é suposto que os alunos reconhecerem que as nuvens são formadas por micro partículas de água que podem estar no estado líquido ou sólido, consoante a posição que ocupam na atmosfera. Para dar continuidade à atividade o professor poderá apresentar a seguinte questão-problema: «Como podemos simular o ciclo da água?» Partindo do esquema apresentado (cf. Figura 3) a turma deve construir um simulador do ciclo da água. Reunido o material acima referido, é necessário colocar no fundo do recipiente aproximadamente 5 dL de água salgada, adicionar o gelo colorido no recipiente que simulará a nuvem e ligar o foco que irá simular o sol (a lâmpada deve ter potência superior a 60 watt) e deve ser apontada para a «água do mar». O professor deve disponibilizar aos alunos a tabela para proceder aos registos das observações (cf. anexo 5) que devem ser continuadas por um período nunca inferior a 1 hora, para que os resultados sejam visíveis. Durante e após o registo das observações do professor deve introduzir no diálogo com os alunos alguns conceitos-chave desta atividade: - ciclo da água; - mudanças de estado físico; - evaporação; - transpiração; - condensação; - precipitação; - infiltração. Todos estes conceitos podem ser explorados em sala de aula a partir do recurso educativo multimédia sobre o ciclo da água, disponível em http://pmate.ua.pt. Figura 3 - Esquema maqueta do ciclo da água (retirado de Coleção Ensino Experimental das Ciências Explorando…mudanças de estado físico, Ministério da Educação, Direção-Geral de Inovação e de Desenvolvimento Curricular. Atividade 6 – Germinação do feijão Resumo da atividade A implementação desta atividade deverá ser acompanhada pelo recurso educativo multimédia, disponível na Plataforma de Ensino Assistido – PEA. No separador atividades o professor poderá consultar a lista de material necessário, bem como o protocolo da atividade (cf. Figura 4). Nesta atividade o professor deverá dar ênfase às questões «Como nascem as plantas». Sendo que, a germinação do feijão leva algum tempo a surtir resultados visíveis o professor poderá sugerir aos alunos que levem o copo/frasco com o feijão para casa e que estes procedam à observação dos resultados, em colaboração com os encarregados de educação, preenchendo os resultados na folha de registo da atividade (cf. anexo 6). Figura 4 – Protocolo interativo da atividade «Germinação do feijão». Passados 15 dias, a grande maioria dos feijões já terá germinado, pelo que será possível visualizar algumas das partes constituintes da planta. Recorrendo ao recurso educativo multimédia o professor poderá discutir com os alunos e verificar que partes da planta conseguem observar (cf. Figura 5). Figura 5 – Variedades de plantas: partes da planta. O professor poderá pedir aos alunos que, juntamente com os encarregados de educação, façam uma recolha de diferentes tipos de plantas (é conveniente que o professor alerte os alunos para a variedade de plantas). Cada aluno poderá apresentar a planta que trouxe, falando sobre o BI (bilhete de identidade) da planta à turma (cf. Figura 6). Para o preenchimento do BI da planta os alunos deverão fazer uma recolha de informação com recurso à Internet. A minha planta Nome comum: ______________________ Nome científico: _____________________ Partes da planta que consigo observar: _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _____________________________________________________________ Figura 6 – Exemplo de BI da planta. Este é um exemplo do trabalho que os alunos poderão apresentar (cf. Figura 7). Pode-se sugerir que o BI da planta seja colado no vaso. Figura 7 – Exemplo BI da planta preenchido pelo aluno. Atividade 7 – A influência da água e da luz na germinação de sementes Resumo da atividade Os alunos pela experiência do seu quotidiano sabem que nem todas as sementes germinam na mesma altura do ano, mas provavelmente ainda não refletiram sobre os fatores que influenciam a germinação das sementes. Nesta atividade irão explorar dois fatores que influenciam a germinação: água e luz. Nesta medida, a atividade divide-se em duas etapas que servem para que os alunos compreendam de que forma os fatores ambientais interferem na germinação de sementes. Protocolo da atividade Atividade 9 (1) Questão-problema I: Qual o efeito da humidade na germinação das sementes de feijão? Material: - 2 recipientes de plástico transparente com orifício na base; - pedaços de papel pardo; - 6 sementes de feijão; - água. Procedimento – Inicialmente é necessário que o professor discuta com os alunos a variável que irá mudar durante a experimentação, neste caso a variável que será alterada é a humidade. A turma deverá preparar dois recipientes para esta atividade. No recipiente A deverá ser colocado um pedaço de papel pardo contendo 3 sementes de feijão. Diariamente, os alunos deverão deitar uma determinada quantidade de água no pedaço de papel pardo que contém 3 sementes de feijão. Por outro lado, no recipiente B deverão ser colocados, num pedaço de papel pardo, o mesmo número de sementes de feijão mas a este recipiente não deve ser adicionada água. Os alunos deverão anotar o dia de início da experimentação. Devem ser ainda definidos outros factores como: O que vamos medir… - o tempo (em dias) que cada semente de feijão demora a germinar. O que vamos manter e como… - o tipo e número de sementes, quantidade de papel e as condições de luz, temperatura e arejamento (para este efeito pode-se usar uma mini-estufa de tampa transparente – caixa de plástico com tampa). Para o registo das observações o professor pode disponibilizar uma tabela, à semelhança da apresentada (cf. Tabela 3). Tempo de germinação (em dias) Sementes Data de início da experimentação: ____/____/_____ Recipiente A Feijão (3 exemplares) 1º dia Não germinam 2º dia 3º dia Recipiente B … 1º dia 2º dia 3º dia … Não germinam Tabela 3 – Exemplo de tabela para registo de observações. No final da atividade os alunos deverão concluir que a água é indispensável à germinação das sementes de feijão. Atividade 9 (2) Questão-problema II: Qual o efeito da luminosidade na germinação das sementes de feijão? Material: - 2 recipientes de plástico transparente com orifício na base; - pedaços de papel pardo; - 6 sementes de feijão; - água. Procedimento – Nesta etapa da atividade a variável que deverá ser alterada é a luminosidade. Para a realização da atividade o professor deverá sugerir aos alunos que coloquem, em cada um dos recipientes (A e B), 3 sementes de feijão. Os recipientes devem ser iguais (transparentes, de plástico e com um orifício na base). Devem ainda conter pedaços de papel pardo humedecidos. O primeiro recipiente deve ser colocado numa mini estufa transparente, enquanto o recipiente B deverá ser colocado numa mini estufa opaca. Os pedaços de papel pardo devem ser humedecidos diariamente com uma determinada quantidade de água. Poder-se-á definir ainda os seguintes critérios: O que vamos medir… - o tempo (em dias) que a semente de feijão demora a germinar. O que vamos manter e como… - o tipo e número de sementes e a quantidade de papel pardo. - a humidade dos pedaços de papel adicionando, simultaneamente, a cada um a mesma quantidade de água. Recipiente A (recipiente c/ papel pardo humedecido em mini estufa transparente) Recipiente B (recipiente c/ papel pardo humedecido em mini estufa opaca) Sementes de feijão Mini estufa opaca Sementes de feijão Mini estufa transparente Tempo de germinação (em dias) Recipiente A (exposição à luz) 1º dia 2º dia Recipiente B (na obscuridade) … 1º dia 2º dia … Tabela 4 – Tabela de registo da etapa 2. Para o registo das observações o professor pode disponibilizar uma tabela, à semelhança da apresentada (cf. Tabela 4) onde os alunos podem escrever ou desenhar as observações efetuadas. No final da atividade os alunos deverão concluir que a luz não é indispensável à germinação das sementes de feijão. Atividade 8 – Construir um m2 e observar animais na escola Resumo da atividade Depois de compreenderem a diversidade de animais existente os alunos poderão averiguar sobre quais os animais que existem no recreio da escola. Neste sentido, seria pertinente desenvolver um trabalho de campo. A proposta de trabalho de campo seria os alunos construírem um m2 e colocarem num local, de preferência ajardinado, do recreio da escola e observarem os animais que habitam aquele espaço. Os encarregados de educação podem ser chamados a participar nesta atividade. Protocolo da atividade Atividade 14 (1) Material: - para o quadrado com 1 m2 de área: - barras de madeira com 1 m de comprimento; - cola de contacto. Procedimento – Para a construção do m2 os alunos, com o auxílio de um adulto, devem posicionar as barras de madeira com um 1 m de comprimento na forma de um quadrado. Seguidamente, com cola de contacto, os alunos deverão colar as extremidades das barras de madeira por forma a fixá-las umas nas outras. Atividade 14 (2) Depois de ter o m2 construído, os alunos deverão ir para o recreio da escola, de preferência para uma área ajardinada, e escolher um local para colocar o seu m2 . Na área definida os alunos deverão observar os animais existentes. Os alunos deverão proceder ao registo das observações. Para esse efeito podem utilizar a tabela de registo (cf. Tabela 5). Animais na Escola Data da observação: ____/____/_____ Quantos animais observei? Desenha os animais que observaste. Tabela 5 – Registo de observação dos animais observados. Atividade 9 – Seres vivos: o corpo humano – o ar que entra é igual ao ar que sai? Resumo da atividade Nas atividades anteriores os alunos falaram e experimentaram situações relacionadas com plantas e animais. Através da realização das diferentes atividades compreenderam que há uma grande diversidade de plantas e animais, ou seja, há uma grande diversidade de seres vivos. A questão que se coloca agora é: as plantas e os animais são seres vivos. E o ser humano? É importante discutir com os alunos que o ser humano é também um ser vivo, que pode ser classificado como os restantes animais. Por exemplo, o professor poderá dizer que o ser humano é um mamífero porque tem características semelhantes a outros animais do mesmo reino como, por exemplo: corpo coberto por pelo, temperatura interna constante, a pele é formada por duas camadas (epiderme e derme) e o corpo é constituído pelos sistemas digestivo, respiratório, circulatório e reprodutivo. Contudo, distingue-se de todos os outros animais por características únicas como, por exemplo: é um animal racional, não agindo apenas pelo instinto. Para abordar esta questão do corpo humano o professor poderá recorrer ao recurso educativo multimédia disponível na plataforma do PmatE, acedendo ao menu didática – conteúdos – estudo do meio – O Corpo Humano. Nesta proposta de atividade os alunos irão trabalhar o sistema respiratório humano, refletindo sobre a importância do ar para a vida humana, e compreendendo que no processo de respiração se estabelece um ciclo inspiração –> chegada do ar aos pulmões –> expiração. O que será que muda neste ciclo? Protocolo da atividade Material: - água de cal; - 2 recipientes iguais; - 2 seringas. Procedimento – Através da exploração do recurso educativo multimédia os alunos poderão compreender que o ar expirado contêm dióxido de carbono. Nesta medida, o professor pode colocar a seguinte questão-problema: Qual possui maior quantidade de dióxido de carbono? O ar inspirado ou o ar expirado? As crianças poderão dar respostas do tipo: “O ar que sai tem mais dióxido de carbono” ou “Quando respiramos entra o oxigénio que está no ar e sai o dióxido de carbono do nosso corpo.” Depois do diálogo o professor deverá preparar o seguinte ensaio, definindo os seguintes critérios: O que vamos mudar… - o tipo de ar (ar atmosférico ou inspirado, ar expirado) O que vamos observar… - a maior ou menor presença de dióxido de carbono O que vamos manter e como… - o tipo e a quantidade de água de cal - o tipo, tamanho e forma do recipiente - a quantidade de ar - o momento da introdução do ar nos recipientes Para efetuar o registo das observações o professor deverá disponibilizar a seguinte tabela (cf. Tabela 6). Coloração/turvação da água de cal Recipiente A – ar inspirado Recipiente B – ar expirado Tabela 6 – Registo das observações. Para a experimentação os alunos deverão colocar a mesma quantidade de água de cal em dois recipientes iguais, rotulando-os. Deverão rotular as duas seringas e enchê-las com a mesma quantidade de ar: uma com ar inspirado, usando o ar atmosférico e outra com ar expirado (expirar para dentro da seringa). Seguidamente, deverão mergulhar a ponta da seringa na água de cal e libertar o ar contido na seringa. Observar e registar em qual dos recipientes a água de cal ficou mais turva. Com esta atividade os alunos deverão concluir que o ar expirado contém mais dióxido de carbono do que o ar inspirado e que a quantidade de dióxido de carbono interfere no grau de turvação da água de cal. Portanto, no recipiente onde for libertado o ar expirado a água de cal ficará mais turva, pelo que o ar expirado contem mais dióxido de carbono que o inspirado. Atividade 10 – Conhecer o sistema solar Resumo da atividade Para a concretização desta atividade é necessário que os alunos façam, em primeiro lugar, um trabalho de pesquisa para prepararem o trabalho prático. Nesta atividade os alunos irão pesquisar sobre alguns conceitos fundamentais sobre o Sistema Solar para depois concretizarem um modelo do Sistema Solar. Protocolo da atividade Material: - folha de registo (cf. anexo 6); - plasticina de várias cores; - retângulo de esferovite; - fita métrica; - 2 m de arame; - jornais ou papéis velhos; - cartolina; - tesoura; - papel crepe amarelo; - tinta spray preta. Procedimento – O professor deverá dividir a turma em grupos. Cada um dos grupos de trabalho deverá proceder a um trabalho de pesquisa com recurso à Internet e/ou livros requisitados na biblioteca escolar. A pesquisa levada a cabo pelos alunos deverá incidir sobre a temática do sistema solar. Através do trabalho de pesquisa, os alunos deverão preencher a folha de registo (cf. anexo 6). Numa tabela, e discutindo com os alunos os dados obtidos pela pesquisa, o professor poderá organizar os dados recolhidos, sendo que no final esta deve conter os seguintes dados: O Sistema Solar Planetas Número total de planetas Nomes dos planetas oito Mercúrio, Vénus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno Mercúrio É o planeta mais próximo do Sol. É um planeta telúrico porque a constituição da sua crosta é densa, ou seja, tem uma crosta sólida. Vénus É o segundo planeta do Sistema Solar por ordem de distância do Sol. Também Vénus é um planeta telúrico. Terra É o terceiro planeta do Sistema Solar. O planeta Terra tem características únicas: tem grandes quantidades de água, tem placas téctonicas e um forte campo magnético. É o único corpo planetário que possui vida. É um planeta telúrico. Marte É o quarto planeta do Sistema Solar. Tem uma coloração avermelhada. Tem dois satélites: Deimos e Fobos. Marte o último dos planetas telúricos. Júpiter É o maior plante do Sistema Solar e ocupa a quinta posição. Em sua volta possui um ténue anel. Tem 63 satélites. É o primeiro dos planetas gigantes. Os planetas gigantes caracterizam-se pela susa grande dimensão mas são pouco densos, são constituídos essencialemente por gases. Saturno Saturno é rodeado por um sistema de anéis. É o segundo maior planeta do Sistema Solar e está na sexta posição por ordem de distância do Sol. É um planeta gigante. Urano Urano é o sétimo planeta do Sistema Solar e é caracterizado pela sua cor verde-azulada. Esta coloração deve-se à abundância de metano gasoso na sua atmosfera. É um planeta gigante. Neptuno Este é o último planeta do Sistema Solar. A sua atmosfera é constituída, essencialmente por gases como o hidrogénio e o hélio. É um planeta gigante. No decorrer do preenchimento da tabela e discussão da pesquisa os alunos deverão ser capazes de responder às seguintes questões (o professor poderá sugerir que a respostas às questões sejam registadas no quadro ou no caderno): O que é um planeta? O que são planetas telúricos e planetas gigantes? Qual a estrela central do Sistema Solar? O que é a Lua? Que outros astros conheces? Para a construção do modelo do Sistema Solar cada grupo de trabalho deve ter disponível o material no protocolo enumerado. A cada grupo de trabalho deverá ser também disponibilizada a seguinte tabela informativa: cf. tabela em http://educa.fc.up.pt/ficheiros/trabalhos/401/documentos/307/Sistema%20solar.pdf O professor deverá explicar que na tabela estão indicados os diâmetros das esferas que representam os planetas, a distância relativa ao Sol e as cores que devem utilizar em cada caso. É ainda de salientar que o tamanho relativo dos planetas e a distância ao Sol têm diferentes escalas. Os passos a seguir para a construção do modelo do sistema solar são os seguintes: 1. Fazer uma bola com 50 cm de diâmetro com papel de jornal e forrá-la com papel crepe amarelo. O Sol deverá ter um diâmetro muito maior que os planetas. Pode-se simular as manchas solares com tinta spray preta; 2. Com arame prender o «Sol» numa das extremidades da placa de esferovite; 3. Marcar na placa de esferovite, a partir do Sol, as distâncias enumeradas na tabela que representam a distância a que cada planeta se posiciona em relação ao Sol; 4. Moldar bolas de plasticina, com os diâmetros e cores sugeridas, para representarem os diferentes planetas; 5. Em cartolina desenhar/construir os aros que irão representar os anéis dos planetas gigantes e adaptá-los às respetivas esferas; 6. Cortar o fio de arame com cerca de 10 cm de comprimento e prende-lo às esferas representativas dos planetas; 7. Colocar cada um dos planetas na marcação correspondente, utilizando o arame introduzido na placa de esferovite. Atividade 11 – As fases da Lua Resumo da atividade A Lua é o vizinho mais próximo da Terra. Sabe-se mais sobre a Lua do que sobre qualquer outro planeta do Sistema Solar. Em 1969 a Lua foi pisada pela primeira vez pelo Homem. A Lua é o único satélite natural da Terra, sendo um satélite não possui luz própria mas reflete a luz do Sol. A luz do Sol ilumina diferentes partes da Lua durante o seu movimento de rotação em volta da Terra e, por isso a Lua é visível, a partir da Terra, com diferentes aspetos. Esta atividade pretende simular de que forma a Lua passa pelas diferentes fases. Protocolo da atividade Material: - bola de futebol ou de futebol de praia; - cola; - pincel para espalhar a cola; - papel de alumínio; - tesoura; - fita adesiva de feltro; - lanterna. Procedimento – Para simular a Lua, em primeiro lugar, os alunos deverão certificar-se que a bola de futebol está bem limpa e seca. Depois, com o auxílio de um pincel, deverão cobrir toda a superfície da bola com cola. Depois, cuidadosamente, deverão forrar a bola com o papel de alumínio. A superfície da «Lua» deverá ficar o mais lisa possível. Colar na «Lua» uma das partes da fita adesiva de feltro. A outra parte deverá ser colada na mesa. É suposto posicionar a bola em cima da mesa por forma a que esta fique fixa, através das tiras de feltro. Dois a dois, os alunos deverão posicionar-se frente a frente, cada um de um lado da mesa. Um dos alunos deverá segurar uma lanterna que será o «Sol». É conveniente que a sala não tenha muita luminosidade. Seguidamente, liga-se a lanterna e os alunos deverão circular gradualmente em torno da mesa. Desta forma, a bola irá sendo iluminada de diferentes ângulos, simulando as fases da Lua. O aluno que não tem a lanterna deverá observar as simulações das diferentes fases da Lua. Os alunos poderão ainda fotografar as diferentes simulações e comparálas com imagens retidas da Internet. A atividade poderá ser acompanhada por um esquema das fases da Lua (cf. esquema 1) para ajudar os alunos no seu posicionamento em volta da mesa para obter as diferentes fases da Lua. Esquema 1 – Esquema ilustrativo das fases da Lua. Atividade 12 – Apagar a vela sem soprar Resumo da atividade Esta proposta de atividade enquadra-se no tema curricular Universo e Sistema Solar, mais concretamente na dinâmica da Terra. Pretende-se simular a atividade vulcânica e como a reação entre o vinagre e o bicarbonato de sódio libertam gases (dióxido de carbono) que, influencia a combustão da vela. Protocolo da atividade Material: - funil; - garrafa; - bicarbonato de sódio (colher de sopa); - vinagre (50 ml); - jarro com água; - plasticina; - lápis; - palha comprida; - velas altas e baixas; - frasco largo; - fósforos. Procedimento – Dividir a turma em grupos. Cada grupo de trabalho deverá ter em sua posse o material acima enumerado. Em primeiro lugar, deve-se colocar o funil na garrafa de vidro e deitar uma colher de sopa de bicarbonato de sódio. Adicionar 50 ml de vinagre. Quando as substâncias começarem a reagir a garrafa será um gerador de gás, sendo o gás produzido dióxido de carbono. Seguidamente, deve-se moldar a plasticina em forma de bola para que sirva de «rolha» para a garrafa. Colocar a bola de plasticina no gargalo da garrafa e certificar que está bem fechada. Com a ajuda do lápis fazer um buraco na «rolha» de plasticina. Cuidadosamente, empurrar a palhinha para dentro da garrafa, através do orifício feito com um lápis. Fixar a palhinha moldando a plasticina. Colocar o frasco largo na mesa e introduzir as duas velas (alta e baixa) no seu interior. Com a ajuda de um adulto acender as duas velas. Pegar no gerador de gás e direcionar a palhinha para o interior do frasco onde foram colocadas as velas. Verifica-se rapidamente que a vela mais baixa de apaga. Isto acontece porque o dióxido de carbono produzido na garrafa com vinagre e bicarbonato de sódio, bloqueia o oxigénio apagando a chama. A vela mais alta não apaga porque a quantidade de dióxido de carbono produzido não é suficiente para bloquear o oxigénio à altura em que a vela se encontra. Anexo 1 Qual o nome do produto representado na figura? ______________________ Qual o sinal de perigo que identificas nesta embalagem? (consulta o cartaz de sinais de perigo) Tinta ________________________ Qual o nome do produto representado na figura? ______________________ Cola Qual o sinal de perigo que identificas nesta embalagem? (consulta o cartaz de sinais de perigo) ________________________ Qual o nome do produto representado na figura? ______________________ Qual o sinal de perigo que identificas nesta embalagem? (consulta o cartaz de sinais de perigo) ________________________ Qual o nome do produto representado na figura? ______________________ ´ Qual o sinal de perigo que identificas nesta embalagem? (consulta o cartaz de sinais de perigo) ________________________ Qual o nome do produto representado na figura? ______________________ Qual o sinal de perigo que identificas nesta embalagem? (consulta o cartaz de sinais de perigo) ________________________ Limpeza WC Qual o nome do produto representado na figura? ______________________ Qual o sinal de perigo que identificas nesta embalagem? (consulta o cartaz de sinais de perigo) ________________________ Anexo 2 Vamos colocar três rebuçados iguais em três gobelets com o mesmo volume de água. Num gobelet não mexemos, outro agitamos de vez em quando e no outro agitamos continuamente. Qual será o rebuçado que se irá dissolver mais rapidamente? Eu acho que quanto mais agitarmos mais depressa desaparece o rebuçado. Eu penso que os rebuçados dissolvem-se ao mesmo tempo porque são iguais. Anexo 3 Carta de planificação Para medir o tempo de dissolução de um material deves ter em conta alguns critérios. Com a ajuda do teu professor preenche os espaços em branco. Deves ainda preencher a tabela. No final deves ser capaz de responder à questão colocada. O que vamos mudar… O que vamos medir… O que vamos manter… Como vamos registar… Ensaio Agitação da mistura A Agitação nula B Agitação de 10 em 10 Temperatura do Tempo de dissolução solvente completa (min.) min C Agitação continuada O que observamos… Resposta à questão-problema «A agitação da mistura influencia o tempo de dissolução do rebuçado?» Anexo 4 Folha de registo (adaptada de Vieira, 2003) Qual dos gobelets corresponde a água potável (própria para consumo humano)? Assinala com um X aqueles que consideras não corresponderam a água potável e com um V aquele(s) que consideras corresponder a água potável. Deves preencher a tabela antes e GOBELÉ A GOBELÉ B GOBELÉ C GOBELÉ D GOBELÉ E O que verifiquei As minhas previsões Amostras depois da experimentação. Responde às questões: Observa os gobelets C e D. Um deles contém água potável e outra água imprópria para consumo. Consegues identificar qual o frasco com água imprópria para consumo? Justifica a tua resposta. Observa, tendo em atenção caraterísticas como o odor, a turvação da água, entre outras, uma amostra do gobelet D e outra do gobelet E. Achas que já consegues descobrir qual a água imprópria para consumo? Justifica a tua resposta. Observa as duas preparações ao microscópio, uma do gobelet C e outra do gobelet D. Regista as observações. Amostra do gobelet C Amostra do gobelet DD Anexo 5 Carta de planificação Questão-problema: Como vai a água parar às nuvens? Penso que… (desenha ou escreve o que pensas) Como podemos simular o Ciclo da Água? Observa o esquema. O que representa cada parte? Completa. Foco de luz: ____________ Recipiente com gelo: camada da atmosfera com a temperatura mais baixa Água com sal: ____________ Como vamos registar…. (completa a tabela com as observações que efetuares) Após a montagem 30 minutos depois 60 minutos depois Anexo 6 Folha de registo Tendo em conta a pesquisa que efetuaste responde às questões. Quantos planetas constituem o Sistema Solar? Quais os seus nomes? Qual a estrela central do Sistema Solar? Que astros existem no Sistema Solar? Quais os planetas do Sistema Solar têm anéis? Referências bibliográficas Afonso, M. M. (2008), A educação científica no 1.º ciclo do Ensino Básico. Das teorias às práticas. Porto: Porto Editora. Costa, S. (2009), Actividades Experimentais Para o Primeiro Ciclo: um guia prático para Professores e Pais. Areal Editores. École des Mines de Nantes, Flutua ou afunda: os líquidos, Tradução de M. Denise Saul, São Carlos: CDCC, 2000, disponível em: http://www.cdcc.usp.br/maomassa/doc/ensinodeciencias/flutua_afunda.pdf. Consultado em 29 de nov. 2013 Martins, I. P, et all. (2009), Despertar para a Ciência: Actividades dos 3 aos 6. Lisboa: Ministério da Educação. Martins, I. P, et all. (2006), Educação em Ciências e Ensino Experimental: Formação de Professores. Coleção Ensino Experimental das Ciências. Lisboa: Ministério da Educação. Martins, I. P, et all. (2007), Explorando plantas: sementes, germinação e crescimento: guião didáctico para professores. Coleção Ensino Experimental das Ciências. Lisboa: Ministério da Educação. Martins, I. P., et all. (2008), Explorando: Mudanças de Estado Físico. Coleção Ensino Experimental das Ciências. Lisboa: Ministério da Educação. Sá, J. (2002), Renovar Práticas no 1.º Ciclo pela via das Ciências da Natureza. Coleção Mundo de Saberes. Porto: Porto Editora. Sá, J. com Varela, P. (2004), Crianças Aprendem a Pensar Ciências: uma abordagem interdisciplinar. Porto: Porto Editora. Sá, J. com Varela, P. (2007), Das Ciências Experimentais à Literacia: Uma proposta didáctica para o 1.º ciclo. Coleção Panorama. Porto: Porto Editora. Vieira, R. M., et all. (2011), Educação em Ciências com orientação CTS – atividades para o ensino básico. Porto: Areal Editores. Oxlade, C. com Elsaeed, R. (2001), 150 Great Science Experiments: Ingenious, Easy-to-do Projects Explore and Explain the Wonders of Science and Technology, Lorenz Books Organização Curricular e Programas do Ensino Básico – 1º ciclo, Ministério da Educação Organização Curricular e Programas do Ensino Básico – 2º ciclo, Ministério da Educação Metas Curriculares de Ciências Naturais do Ensino Básico http://educa.fc.up.pt/ficheiros/trabalhos/401/documentos/307/Sistema%20solar.pdf
