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Energia e os seres fototróficos

 

14/08/2009

Autor e Coautor(es)
victor cherubin alves
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SAO CARLOS - SP Universidade Federal de São Carlos

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Biologia Interação entre os seres vivos
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
Esta aula tem o objetivo de relacionar as energias dos sistemas biológicos, que são dependentes de maneira direta ou indireta da energia solar. Também demonstrar a importância dos seres fotossintetizantes pela disposição da energia solar na biosfera terrestre.
Duração das atividades
2 aulas - 50 minutos
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
Conhecimentos prévios/básicos da fotossíntese. Conhecimentos básicos de energia, trabalho - conceitos físicos. Conhecimentos básicos de sistema solar
Estratégias e recursos da aula

ENERGIA

Professor procure trabalhar esses conceitos com exemplos e estórias do cotidiano, por exemplo:

Ao longo de um dia corrido, com atrasos, trabalho, filhos, jogar pelada com os amigos, mais trabalho, namoro, ônibus lotado, chegamos ao final do mesmo com a sensação de cansaço e fraqueza. Porque dessa sensação? Pois gastamos ENERGIA para realizar qualquer tipo de atividade.

Definição da Física para energia: Propriedade de um sistema que lhe permite realizar trabalho.

**O Conceito da física GERAL para energia está citado acima, vale a pena procurar informar-se e aprofundar-se do mesmo em bibliografias específicas.

Nosso trabalho biológico é entendido também como trabalho celular. Uma célula necessita de energia para realizar diversos tipos de trabalho dentro de suas funções, como por exemplo, a produção de proteínas; deslocamento de substâncias em seu interior; digestão celular, etc. A união do trabalho das nossas células musculares realizando seus respectivos trabalhos individuais pode ser visualizada na contração da musculatura da nossa perna para caminharmos, por exemplo.
 

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1712/imagens/usos3.gif

Imagem 1: Usos biológicos da energia.

Porém, nem todo trabalho é biológico, necessitamos de energia também para iluminar nossas casas, fazer os automóveis andarem, lenha/carvão para acender fornalhas, gás para fazer comida. Todas estas podem ser consideradas demandas energéticas da nossa sociedade.
 

**Você pode optar por utilizar o vídeo on-line abaixo, para poder demonstrar aos alunos os diferentes tipos de fontes energéticas que nossa sociedade utiliza.
 

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1712/imagens/energy_source.JPG

Video online - **Energy Sources**: http://www.teachersdomain.org/resource/phy03.sci.ess.earthsys.energysource/

**Até esta parte da aula, é importante você instigar os alunos, ao máximo possível diante de questões reflexivas, faze-los parar e pensar no próprio conceito de energia, e o que tudo isso tem haver com nossas vidas.

Como então obtemos energia para atividade biológica? Resposta: Comemos
E como obtemos energia para atividades não biológicas? Resposta: Petróleo; Carvão Mineral; Energia Elétrica; Eólica; Solar; etc.

**Sugestão de Atividade: É possível solicitar aos alunos um projeto de pesquisa. Através da formação de grupos, requisite um levantamento básico das diferentes fontes de energia, e suas utilizações. Cada grupo poderá ficar responsável por duas fontes energéticas, por exemplo. Ainda é possível pedir a os mesmos para tentarem descobrir qual é ligação das fontes pesquisadas com o sol. Em seguida os alunos poderão partilhar as informações obtidas com os outros grupos por meio de uma discussão (em roda), seminário ou até mesmo painel. **Exemplos de diferentes fontes: Alimentos (fonte de energia para atividades biológica); combustíveis fósseis; energia nuclear ;energia hidrelétrica, etc.

IMPORTÂNTE: A atividade acima pode ser r ealizada na própria sala de aula. Neste caso é importante você levar subsídios de pesquisa (diversos tipos de bibliografias, fotos, sites, para os diferentes tipos de energia) para os alunos trabalharem em sala de aula, ou pode ser requisitada como atividade para próximas aulas. Quanto a parte final da atividade(que é a troca de informações entre grupo) o melhor é optar pela demanda que mais se encaixa à sua sala de aula, cabe ao professor analisar a melhor forma de trabalhar tal atividade, de acordo com as diferenças de cada sala.

O que todas as fontes de energias têm em comum?

DEPENDEM DA ENERGIA SOLAR. O sol é nossa grande fonte energética. Excetuando as formas de energia nuclear, todas as outras formas de energia utilizadas pelo homem moderno provêem do sol.

**Professor, utilize o vídeo abaixo para contextualizar e demonstrar as características básicas do Sol.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1712/imagens/solar1.jpg

Vídeo: http://www.teachersdomain.org/resource/ess05.sci.ess.eiu.sunbasics/ --> ná página clique em: Download
 

 Procure trabalhar com nossa necessidade biológica: a fome

Alimentos

 CADEIA  ALIMENTAR

 Em uma cadeia alimentar, é possível identificar diversos tipos de interações (produção, predação, decomposição) entre diferentes espécies. Na atividade que segue abaixo, a idéia é demonstrar como a energia solar está relacionada com nossa fonte energética (alimentos). E deixar claro como essa dependência ao longo da cadeia continua a existir. Aqui ainda é possível discutir a importância dos seres produtores (em especial os que produzem por fotossíntese) para as cadeias alimentares.
***Sugestão de atividade: Monte uma teia alimentar junto com os alunos em lousa, perguntando o que nós comemos quando estamos com fome, até chegar aos seres produtores.Deixe os alunos a vontade para montar a teia alimentar, mas procure direciona-los ao objetivo dessa atividade, que no caso é chegar a questão das plantas (produtores):
Todos seres vivos necessitam de energia, portanto para conseguirmos energia nós comemos. E as plantas o que comem?

PRODUZEM PRÓPRIO ALIMENTO: Nossas necessidades energéticas nos são fornecidas pelos vegetais, seja diretamente, ou através dos animais herbívoros. Os vegetais por sua vez, obtêm a energia para sintetizar os alimentos via fotossíntese. As plantas obtêm do solo e do ar a matéria-prima necessária para a fotossíntese, porém a energia necessária para a realização do processo é fornecida pela luz solar.

**Você pode utilizar o recurso abaixo para demonstrar a cadeia alimentar, e as interações de energia e matéria dentro da mesma, assim é possível trabalhar a importância da fotossíntese para a obtenção de energia nos sistemas biológicos.

Cadeia alimentar

 FOTOSSINTESE - Processo no qual os seres fotossintetizantes convertem a energia solar, na presença de água e dióxido de carbono, em energía química.  Para mais informações veja a  aula: Processo da fotossíntese

 **Nesse momento, pode-se chegar a relação que acima foi construída: As plantas são responsáveis pela conversão da energia solar em energia química disponível no ecossistema.

Como então, ou outros tipos de energia (até mesmo Hidrelétrica e Eólica) dependem de certa maneira da energia solar?

1- A energia elétrica no Brasil, é proveniente grande parte das Usinas Hidrelétricas. Você Consegue pensar então como o sol participa neste processo? As usinas hidrelétricas são construídas geralmente em quedas d´água, para aproveitar uma diferença de nível natural de água para girar a turbina(energia potencial gravitacional da água, transforma-se em energia cinética que gira as turbinas dos geradores). Porém uma vez que a água passa por essa diferença, para ela voltar ao nível acima da turbina, é necessário, por exemplo, que a água evapore para chegar mais uma vez até as nascentes dos rios.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1712/imagens/ItaipuAerea2AAL.jpg Imagem 2: Usina Hidrelétrica

2- A energia Eólica, proveniente do vento, também é dependente em certa parte do sol. Uma vez que o sol aquece a atmosfera em certos níveis, criando convecção das massas de ar. Camadas de ar mais perto da superfície terrestre aquecem e ascendem, enquanto o ar frio mais acima desce. Isto gera um movimento cíclico das massas de ar, que se aquecem e esfriam, gerando vento, que por sua vez gira a turbina de um gerador.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1712/imagens/girador.JPG   Imagem 3: Turbina Eólica

3- Combustíveis fósseis tais quais o petróleo, carvão mineral/vegetal, biodiesel,são matérias orgânicas. Essas matérias foram fixadas pelas plantas no processo de fotossíntese em suas respectivas e determinadas épocas (alguns milhões de anos para o caso do petróleo e carvão), e nada mais são que a energia solar convertida em energia química.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1712/imagens/Oilfield_Installation.jpeg Imagem 4: Instalação Petrolífera

Fonte imagem 1: http://www.educarchile.cl/UserFiles/P 0001/Image/CR_Imagen/articles-59870_imagen_0.gif

Fonte imagem 2: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/ItaipuAerea2AAL.jpg

Fonte imagem 3: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Greenpark_wind_turbine_arp.jpg

Fonte imagem 4: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oilfield_Installation.jpeg < /span>

Recursos Educacionais
Nome Tipo
Cadeia alimentar Animação/simulação
Recursos Complementares

Ver aula: Processo da Fotossíntese

Ver aula: Fatores que influenciam a fotossíntese

Ver aula: Seres fotossíntetizantes e os diferentes e biomas

Avaliação

É possível utilizar as atividades acima sugeridas para avaliar, a participação dos alunos e analisar os conceitos e relações desenvolvidas por eles no trabalho de pesquisa sobre as fontes energéticas e o sol.

**IMPORTANTE**:Vale lembrar que a avaliação é um instrumento para o professor diagnosticar a aprendizagem e a aplicação de sua própria aula, podendo assim, caso necessário mudar as estratégias de ensino para atingir ao máximo todos os objetivos da aula em sua classe.

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