PROJETO DE BIOLOGIA PROFESSOR ADMILSON TOSCANO toscanobiomais.wordpress.com [email protected] CULTIVO, CICLO REPRODUTIVO E GENÉTICA DE FANERÓGAMAS DISCIPLINA: BIOLOGIA E PROGRAMA DE SAÚDE LOCAL: Área interna (próximo ao estacionamento do refeitório), do Instituo Federal de Educação, Campus Cubatão – Rua Maria Cristina, n° 50 – Jd. Casqueiro, Cubatão/SP. PROFESSOR DA DISCIPLINA E COORDENADOR DO PROJETO: Admilson R. Toscano 1. JUSTIFICATIVAS 1. O Projeto CULTIVO, CICLO REPRODUTIVO E GENÉTICA DE FANERÓGAMAS, surgiu com a necessidade de promover uma maior integração dos discentes com o universo do ambiente de ensino e pesquisa acadêmica. Alunos do curso de Ensino Médio, durante o processo de aprendizagem e construção de conhecimentos, recebem informações sobre trabalhos científicos nas diversas áreas das ciências, porém quase sempre apresentam dificuldades em dimensionar na realidade do dia-a-dia a aplicabilidade dos conhecimentos teóricos. O Projeto é altamente engrandecedor e produtivo para os alunos, visto que a realização e acompanhamento dos processos de preparação do solo, plantação das sementes e a 1 observação do desenvolvimento do ciclo de vida dos vegetais até sua completa maturidade, além de proporcionar a integração dos conhecimentos teóricos vividos na sala de aula com a prática dialógica vivenciada nos campus experimentais, fornecerão aos alunos oportunidade de conhecer um pouco mais sobre o universo das pesquisas, as atividades e sobre os conhecimentos produzidos e trabalhados na produção do conhecimento. 2. Considerando ainda, o contexto histórico da realidade da maioria dos nossos alunos, que antes de ser estudante do Instituto Federal de São Paulo (IFSP) na cidade de Cubatão, muitos dos discentes sequer conheciam o campo da pesquisa com plantas ou jamais tiveram oportunidade de conhecer como é o trabalho de produção de conhecimentos a partir do cultivo de vegetais, foi detectada a necessidade de criarmos este projeto a fim de possibilitar mudança dessa realidade contribuindo de forma concreta para o despertar de motivações e construção de projetos por parte dos alunos, oportunizando-os a participarem de trabalhos e pesquisas, promovendo assim a integração do aluno do Instituto Federal de Educação com outros meios acadêmicos de obtenção e produção de conhecimentos. A execução do plantio e acompanhamento do ciclo de vida dos vegetais possibilitará também o aprofundamento dos conteúdos de Biologia e programa de saúde vivenciado nas aulas teóricas e práticas do IFSP Campus Cubatão. 2. OBJETIVOS 1. Oportunizar aos alunos, do Ensino Médio, a experiência de promover e acompanhar o desenvolvimento de uma planta fanerógama (Phaseolus vulgares), desde a sua fase de semente até o seu pleno desenvolvimento e maturidade sexual. 2. Vivenciar na prática (diretamente no solo) os conteúdos trabalhados em sala de aula, sobre bioquímica, citologia, divisão celular e genética através do exercício de preparação do solo e plantio de vegetais com ciclo de vida curto e de fácil observação; 3. Fornecer dados práticos para uma melhor visualização e aplicação dos conhecimentos teóricos, estudados na sala de aula, contribuindo assim para a utilização correta desses conteúdos, promovendo a melhoria da qualidade de vida da comunidade a qual estar inserida a escola. 4. Promover uma melhor integração entre os alunos das diversas turmas do curso de Ensino Médio existente no Instituto Federal de São Paulo – Cubatão, contribuindo para uma convivência mais harmônica e saudável. 2 3. CONTEÚDOS VIVENCIADOS Substâncias orgânicas e inorgânicas presentes nas células, tecidos, órgãos e organismos vegetais, tais como: água, sais minerais (potássio, magnésio, fósforo, sódio, enxofre, ferro, etc.); Ciclo celular, interfase, mitose, meiose e gametogênese; Introdução à genética, I e II lei de Mendel, Dominância e Semi-dominância, Polialelia e Interação Gênica. Principais grupos vegetais, briófitas, pteridófitas, fanerógamas, gimnospermas e angiospermas. Principais tipos de cultura vegetal nas angiospermas e dicotiledôneas. 4. ATIVIDADE PRINCIPAL Os alunos envolvidos deverão (com o auxílio do professor) realizar a plantação de sementes de fanerógamas (Phaseolus vulgares) e acompanhar seu desenvolvimento até a fase reprodutiva ou de floração (aproximadamente 45 dias), promovendo condições de viabilidade e sobrevivência das referidas plantas através de ações de cuidados com o solo e fatores ambientais (condições hídricas, condições Edáficas, etc), objetivando identificar características fenotípicas contrastantes nas plantas supracitadas e promover o intercruzamento das diversas raças de feijoeiros (Phaseolus vulgares) cultivados, culminado com a observação, na prática, das manifestações das Leis Mendelianas. 5. ATIVIDADES ESPECÍFICAS As atividades específicas terão início no final do III bimestre e para melhor controle didático, serão divididas em três momentos: a) A preparação do solo e semeadura das plantas (sementes); b) O acompanhamento do desenvolvimento e crescimento das mesmas, com as devidas anotações experimentais e coletas de dados; e c) A apresentação dos dados colhidos e divulgação dos resultados obtidos para a comunidades escolar e científica. Primeiro momento: Os alunos das turmas do 2° ano do Ensino Médio integrado ao curso técnico de informática (CTI - 217; CTI - 218 e CTI - 247), realizarão atividades de preparação do solo, plantio e cultivo de plantas Fanerógamas (Phaseolus vulgares), nas áreas pré-determinadas pelo professor da disciplina (próximo a área de estacionamento da cantina do IFSP, Campus Cubatão), conforme acertado com a coordenação e gerência de ensino. Para esta atividade, os alunos serão divididos em grupos de 05 (cinco) componentes, segundo critérios pré3 determinados pelo professor da disciplina de biologia. Deverão estar devidamente autorizados pelos pais e/ou responsáveis e receberão orientação do professor coordenador do projeto para iniciar os trabalhos de preparação do solo e plantio das sementes. Segundo Momento: Essa etapa do projeto será iniciada a partir do início dos trabalhos de plantio das sementes. Os alunos deverão anotar e fotografar todas as ações realizadas na área plantada, bem como relatar qualquer fato ou episódio que julgar necessário ou for de caráter anormal para o experimento. Nesta fase, os alunos deverão promover um rodízio entre seus grupos de tal forma que possam realizar observações periódicas (no mínimo diárias), em suas plantações para acompanhar os principais eventos de seu desenvolvimento, conforme orientações do professor da disciplina. Terceiro Momento: Nesta fase os alunos, sob orientação do professor da disciplina de biologia, organizarão os dados obtidos e processarão seus resultados divulgando para a comunidade escolar e acadêmica através de resumos dos trabalhos e produção de textos, que poderão ser expostos através de produção de banners e/ou artigos científicos. Estes resultados poderão ser computados para mensurar o aprendizado e produção de conhecimento dos referidos alunos na respectiva unidade de ensino (IV bimestre). 6. REFERENCIAL TEÓRICO A germinação é o processo inicial de crescimento e diferenciação embrionária dos organismos vegetais, a partir de uma semente ou esporo em condições propícias de desenvolvimento, ou seja, disponibilidade de água, oxigênio, temperatura adequada, e em alguns casos até mesmo a necessidade natural de indução pirogênica (através do fogo), suficiente para desencadear a quebra da latência (dormência). A princípio, uma semente requer de umidade para amolecer e provocar o rompimento da casca, permitindo a entrada de oxigênio direcionado às células embrionárias, iniciando o fenômeno de embebição. Por meio deste, a água que penetra na semente proporciona reações metabólicas que mobilizam as reservas energéticas contidas nos cotilédones ou endosperma, disponibilizando moléculas energéticas (os carboidratos) às células. Conforme o embrião se desenvolve, consumindo o endosperma, sua estrutura radicular emerge da semente, assumindo com o decorrer do tempo o suprimento do vegetal, absorvendo na região dos pelos absorventes, água e sais minerais. Em seguida, surgindo um caulículo, possuindo gêmulas apicais, precursoras dos primórdios foliares. 4 À medida que as folhas se formam, e passam a realizar fotossíntese, a reserva energética se esgota, com regressão do cotilédone. A germinação das angiospermas (monocotiledôneas e dicotiledôneas, milho e feijão respectivamente) pode ser classificada de acordo com a posição do cotilédone em relação ao nível do substrato (solo), sendo: Epígea → quando o cotilédone, inserido ao caulículo, volta-se para fora do solo; Hipógea → quando o cotilédone, também preso ao caulículo, permanece sob o solo (enterrado). 5. METODOLOGIA Primeiro momento: As atividades do primeiro momento, preparação do solo e plantação das sementes, terão início a partir das 08h, do dia 25 de setembro do corrente ano. A preparação do solo ocorrerá segundo o horário de cada turma e disponibilidade do material para aração do mesmo, na área próxima ao estacionamento da cantina do IFSP, Campus Cubatão, sob orientação e designação do professor da disciplina de biologia. Nessa etapa os alunos farão a limpeza e marcação do terreno (área de 4m 2, demarcada pelo professor), preparando o mesmo para a plantação das sementes, deixando trinta covas (0,10m de diâmetro X 0,50m de profundidade) parcialmente cobertas com terra ou adubo orgânico. Os alunos deverão realizar os trabalhos de limpeza do terreno e preparação para a plantação de sementes com ferramentas de jardim de pequeno porte e não será permitido o uso de ferramentas que possam causar acidentes ou danos a integridade física dos mesmos ou da estrutura física da Instituição. Segundo momento: Esse momento será iniciado com a plantação das sementes no solo. Serão plantadas 03 (três) sementes por cada cova. O grupo deverá se organizar para realizar o acompanhamento, do canteiro diariamente e anotar todas as observações a respeito do desenvolvimento e ciclo reprodutivo das plantas emergentes. Das três plantas crescidas, duas devem ser desbastadas (as duas que apresentarem menor vigor e desenvolvimento vegetativo). Deverão ser feitas anotações considerando a postura da planta, número de folhas, comprimento do caule e das folhas, tempo de produção das flores e sementes e características morfofisiológicas detectáveis a olho nu. Esta etapa estará completada após o devido florescimento da planta, sua respectiva fecundação e formação da semente. 5 Terceiro momento: Este momento corresponde a etapa de processamento dos dados colhidos e devidamente preparado para confirmar ou retificar as hipóteses levantadas no início do experimento. Essa etapa é o coroamento do trabalho. Corresponde a divulgação dos resultados e conclusões observadas durante o crescimento da planta e desenvolvimento do ciclo reprodutivo do vegetal observado. Nesta etapa, o grupo deverá apresentar um relatório em forma de artigo (conforme orientação e instrução do professor) e fará uma apresentação na forma de slides (Power point) para a sua turma. Não será permitido ao aluno participar do referido projeto, sem a devida autorização dos pais/responsáveis. Conforme destacado no 1º momento, não será permitido o uso de ferramentas e ou materiais cortantes ou contundentes pelos alunos sem a presença do professor ou de pessoa autorizada pelo mesmo ou designada pela coordenação/gerência de ensino do IFSP, Campus Cubatão. 6. AVALIAÇÃO Ao final da execução de cada momento os alunos participantes deverão elaborar um relatório, conforme as normas estabelecidas durante as aulas de biologia, no modelo PowerPoint (apresentação) e um resumo escrito das atividades realizadas na etapa do projeto com suas respectivas explicações científicas. Este relatório servirá como mais um parâmetro para a atribuição de uma nota de conhecimento do bimestre, podendo variar de 0 (zero) a 10 (dez) pontos. 7. PROVIDÊNCIAS JUNTO AO IFSP - CAMPUS CUBATÃO (CAE, COORDENAÇÃO DO ENSINO MÉDIO E GÊRENCIA DE ENSINO). 1. Designar profissional para o acompanhamento e assessoramento do(s) aluno(s) e turmas participantes do projeto; 2. Confirmação, caso necessário, junto aos pais e/ou responsáveis pelos alunos envolvidos, da realização desta atividade e informá-los sobre os detalhes deste projeto; 3. Informar aos serviços de segurança, inspetoria e outros (serviços gerais, etc), sobre a execução do projeto, sua área de atuação e solicitar apoio dos mesmos para observar a referida plantação, evitando possíveis depredações e danos por pessoas alheias ao projeto, principalmente nos horários sem aulas e finais de semana; 6 4. Autorizar o acesso dos alunos ao IFSP, Campus Cubatão, junto ao serviço de vigilância da instituição, em horários previamente estabelecidos, nos feriados e finais de semana para observação e trabalho junto as plantações do projeto, conforme previsão do projeto. 8. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS 1. 120 grãos de feijão (Phaseolus vulgares), conforme a linhagem (Carioca, Macassa, Jallo, MG, Fradinho, etc) designada pelo professor da disciplina (por equipe); 2. 04 (quatro) estacas de madeira e 16(dezesseis) metros de corda de nylon para demarcação da área (por equipe); 3. 02 (dois) quilos de solo verde, adubo orgânico, para plantação das sementes (por equipe); 4. 04 (quatro) Garrafas pet de dois litros (por equipe); 5. 02 (dois) Conjuntos de material de jardinagem, de pequeno porte, tais como: garfo, colher, enxadinha e regador (por equipe); 6. Máquina fotográfica ou filmadora (por equipe); 7. Caneta, Caderno e prancheta para anotações (por equipe); 8. Sapato fechado ou tipo bota protetora e roupa adequada* para trabalho no campo (individual); 9. Autorização ou termo de compromisso devidamente assinado pelo aluno ou responsável, expressando estar ciente do trabalho a ser realizado, bem como estar de acordo com todas as normas e etapas de participação. Sugestão de vestuário: * roupa apropriada – camisa ou blusa de manga comprida, calça comprida (protegendo toda a perna), chapéu com aba ou boné e luvas de silicone. 9. CRONOGRAMA ETAPA/MOMENTO PERÍODO LOCAL 1º Momento De 01 a 15/10/2012 Campo do IFSP, Cubatão – SP. 2º Momento De 16/10 a 20/11/2012 Campo do IFSP, Cubatão - SP. 3º Momento De 21/11 a 30/11/2012 Campo do IFSP e Sala de aula. 7 10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS INSTITUTO AGRONÔMICO DO PARANÁ. O feijão no Paraná. Londrina: IAPAR. Circular 63, 1989. 303p. INST ANDRADE JÚNIOR, A.S. Viabilidade da irrigação, sob risco climático e econômico, nas microrregiões de Teresina e Litoral Piauiense. Piracicaba: ESALQ, 2000. 566p. Tese Doutorado. ANDRADE JÚNIOR, A. S.; RODRIGUES, B. H. N.; BASTOS, E. A. Irrigação. In: A cultura do feijão caupi no Meio-Norte do Brasil. CARDOSO, M. J. (Org.) Teresina: Embrapa Meio-Norte, 2000, p. 127-154. (Embrapa Meio-Norte. Circular Técnica, 28). ANDRADE JÚNIOR, A.S.; FRIZZONE, J.A.; CARDOSO, M.J.; BASTOS, E. A. Viabilidade econômica de feijão caupi sob risco climático e econômico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 30., 2001, Foz do Iguaçu. Anais. Foz do Iguaçu: SBEA/UNIOESTE, 2001a. 1 CD-ROM. ANDRADE JÚNIOR, A.S.; MELO, F.B.; BASTOS, E.A. Zoneamento de risco climático para o feijão caupi no Piauí. In: REUNIÃO NACIONAL DE PESQUISA DE CAUPI, 5, 2001, Teresina. Anais. Teresina: Embrapa Meio-Norte, 2001b. p. 3-7. (Embrapa MeioNorte. Documentos, 56).ITUTO AGRONÔMICO DO PARANÁ. Feijão: tecnologia de produção. Londrina: IAPAR. Informe de Pesquisa 135, 2000. 115p. CARAMORI, P.H.; GONÇALVES, S.L.; FARIA, R.T.F. Zoneamento Agrícola do Estado do Paraná. Londrina: IAPAR, 2003. 76 p. LOLLATO, M. A.; SEPULCRI, O.; DEMARCHI, M. Cadeia produtiva do feijão: diagnóstico e demandas atuais. Londrina: IAPAR, 2001. 48p. Cubatão/SP, 15 de setembro de 2012. _________________________________________________________ Prof. Dr. Admilson Ribeiro Toscano de Brito Professor de Biologia e Coordenador do Projeto 8 ANEXO 01 INSCRIÇÃO E AUTORIZAÇÃO PARA PARTICIPAR DO PROJETO CULTIVO, CICLO REPRODUTIVO E GENÉTICA DE FANERÓGAMAS. Nome do Aluno (a):________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Nome do Pai ou Responsável: _______________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Data de Nascimento: _____/_____/________ Naturalidade: __________________ Sexo:_________________________________ Documento Identidade: _________________________ Endereço: _______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Telefone residencial: ( ) ____________ Telefone Celular: ( ) ___________________ Curso:_________________________________ Turma: ________________________________ Ano/Período:___________________________ Matricula: _____________________________ Pessoa para contato imediato: _______________________________________________________ Alergia ou problema de saúde: ______________________________________________________ E-mail: _________________________________________________________________________ Cubatão/SP, ____ de ________________ de 2012. ____________________________________________________ Assinatura aluno ou Responsável 9