Identificar a presença do ar na água por meio de atividade experimental;

Relacionar a presença de ar na água à respiração dos peixes;

Identificar a presença do ar no solo por meio de atividade experimental;

Relacionar a presença de ar no solo à vida de pequenos animais que vivem no solo ( minhocas, formigas e cupins).

4h/a

Saber que o ar existe.

Introdução: uma abordagem para o professor   

Geralmente os alunos demonstram um grande interesse pelos assuntos da ciência. Esse interesse aumenta ainda mais quando exploramos o ensino por meio de investigação, tornando nossas aulas instigantes, estimulando-os a investigar, a buscar respostas, a questionar, a refletir sobre os saberes da ciência para que melhor compreendam o mundo que os cerca.

Para que as aulas de ciências e a ciência se tornem cada vez mais significativa na vida dos alunos é importante que o professor:

-estimule a participação do aluno;

-considere as experiências vivenciadas;

-possibilite a construção do conhecimento, mediante a produção de conflitos cognitivos em que o aluno perceba a inadequação de suas teorias atuais em relação aos problemas propostos, estimulando-o a refletir, questionar, buscar informações, pesquisar alternativas, transformar ideias, enfim, investigar. Ciência, nesse contexto, significa dúvida, inquirição, descoberta, criação de novos conhecimentos, teses, teorias;

-busque respeitar a organização interna da ciência sem desconsiderar a lógica do pensamento infantil, em que a aprendizagem de conceitos ocorre por etapas de estruturação progressiva. O sucesso ou não da aprendizagem está relacionado à proposição de problemas que sejam relevantes para os alunos e que estejam relacionados a conhecimentos já apreendidos e em nível compatível com sua compreensão;

-crie condições para que o aluno se desenvolva e se aperfeiçoe de maneira integrada, contínua e progressiva ao longo de sua escolarização, seja ela organizada em séries, tempos escolares ou ciclos. O processo de aquisição de conhecimentos envolve etapas sucessivas de construção, desconstrução e reconstrução, em que as ideias iniciais são gradativamente complementadas, ampliadas, testadas, reformuladas, rejeitadas e substituídas, num processo complexo que se estende quase que indefinidamente;

-aborde os conteúdos de forma recursiva, reforçando a ideia de que os conhecimentos adquiridos na escola passam por um processo de construção e reconstrução contínua e não por etapas fixadas e definidas no tempo. Uma mesma experiência de aprendizagem pode ser compreendida diferentemente por diferentes alunos, variando de acordo com suas experiências prévias. Ou seja, temos um ensino e múltiplas aprendizagens;

-selecione conteúdos que se articulam com as necessidades, experiências e vivências individuais e coletivas, próprias da idade. Os alunos possuem concepções alternativas que são coerentes com os conhecimentos e as necessidades atuais deles, razão pela qual apresentam dificuldades em substituí-las, ainda que sejam inaceitáveis cientificamente. Por outro lado, certas ideias, ainda que prévias, podem constituir excelentes pontos de partida para que o aluno elabore concepções cientificamente aceitas;

-considere os conceitos estruturadores do ensino de ciências (diversidade, espaço e tempo, transformação dentre outros) como os articuladores dos conhecimentos que compõem as ciências naturais, buscando o estabelecimento de relações entre os diferentes conteúdos.

-apresente um mesmo conceito em diferentes momentos e em diferentes níveis de elaboração ao longo do processo de escolarização, para que o aluno possa aprofundar e ampliar sua visão sobre o mundo científico;

-trabalhe os conteúdos numa visão globalizada da realidade, na qual a interação existente na natureza faça parte das discussões, bem como seja geradora de tema de fundo.

Nesta aula vamos estudar um componente essencial para a vida nos ambientes: o ar. Vamos ver como ele se encontra presente na água e no solo. Pretendemos que os alunos percebam que o ar encontra-se presente entre os poros do solo, espaços, entendidos inicialmente como “vazios”, por não ser possível ver o ar. O ar também se encontra diluído na água e sua presença pode ser observada na liberação de bolhas de ar na água ao ser fervida e ao se informar sobre a respiração dos peixes.   

Estratégia:   

Como os alunos poderão atingir os objetivos propostos:   

Os alunos poderão atingir os objetivos propostos através de conversa dialogada em que vão expor suas ideias a respeito do que sabem sobre a presença do ar na água e no solo. Instigados pelas atividades exploradas no desenvolvimento da aula esperamos que os alunos participem ativamente delas e construam conhecimento sobre o assunto.   

Como o professor irá ativar esse processo:  

Levantando situações – problema para que os alunos emitam suas ideias sobre o assunto explorado, realizando atividades experimentais, lendo e discutindo texto informativo, assistindo vídeo. Para finalizar vão montar em turma, sob a orientação do professor, um minhocário e estudar o papel das minhocas na aeração do solo.

Atividade 1: Levantamento do conhecimento prévio   

Inicie a aula apresentando para os alunos algumas situações - problema sobre o assunto da aula. Escute as ideias que possuem sobre o tema, anote-as num cartaz e deixe-o exposto para comparação com o aprendizado feito a partir da realização das atividades.

Sugestão de situações - problema: 

Mostre para os alunos um copo cheio de água e pergunte:

- Existe ar na água? Como você justifica sua resposta? Possivelmente alguns alunos dirão que não há ar na água. Outros dirão que pode ter, uma vez que os peixes vivem e respiram dentro da água.

A seguir apresente um copo cheio de terra de jardim com pouca umidade e pergunte:

-E no solo, existe ar? Como você justifica sua resposta? Respostas semelhantes à primeira pergunta podem ser dadas em relação ao ar no solo.

Não antecipe informações. Anote todas as previsões feitas pelos alunos.  

Explique a turma que para responder a essas perguntas serão feitos dois experimentos: um para que observem se há ar na água e outro para verificar se há ar no solo.

Caso sua escola tenha laboratório realize os experimentos nele. Caso contrário realize o primeiro experimento, coletivamente na cozinha da escola. Para isso, combine um dia e um horário adequado com a cozinheira. O segundo experimento pode ser realizado, em grupos, na sala ou ao ar livre.

Atividade 2: Experimento 1- ar na água   

Combine com os alunos e a cozinheira da escola um dia para observarem se há ar na água. Diga que, para isso, eles vão observar uma vasilha de água sendo aquecida na cozinha da escola. Como o experimento envolve fogo e água quente, só você vai manusear o material.

Antes da observação peça aos alunos que façam previsão sobre o que vai acontecer, respondendo a pergunta:

- O que acontecerá com a água ao ser aquecida? Anote no quadro a opinião dos alunos. Se algum aluno disser que a água vai borbulhar, pergunte por que e anote a resposta.

Leve os alunos então para observar a água sendo aquecida.

De volta à sala pergunte:

 - Como era a aparência da água antes de ser aquecida?

 - Qual a aparência da água ao ser aquecida?

- De onde surgiram as bolhas que se formaram na água aquecida?

- O que as bolhas indicam?     

Água fervendo com bolhas de ar

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1767/imagens/canecas3.JPG 

Ouça as ideias dos alunos e, se necessário, explique que as pequenas bolhas que se formam na vasilha indicam a existência de gás oxigênio (O2) dissolvido na água. Este gás oxigênio à medida que a água se aquece, vai se desprendendo do líquido na forma de bolhas gasosas.

Atividade 3: Mais uma maneira de verificar que existe ar na água

Apresente para os alunos uma imagem como a sugerida a seguir:

http://1.bp.blogspot.com/_Uplu9B7-_Zw/SwVMnHPp2GI/AAAAAAAAAEY/8RS_tup8x7w/s1600/ola.jpg 

Pergunte aos alunos: 

- Peixes respiram? De onde vem o oxigênio que os peixes respiram?

Após ouvir os alunos distribua para a turma o seguinte texto:

Como os peixes conseguem ficar tanto tempo embaixo da água? Como as brânquias auxiliam na respiração dos peixes?

A respiração dos peixes é bem diferente da humana. A maioria dos peixes respira por meio de brânquias, que também são conhecidas como guelras. A água entra continuamente pela boca do peixe, banha as brânquias e sai pelas aberturas existentes de cada lado da cabeça.

Nas brânquias, onde existem muitos vasos sanguíneos, o gás oxigênio dissolvido na água passa para o sangue. Ao mesmo tempo, o gás carbônico que se forma no organismo do animal e que está no sangue passa para a água, sendo eliminado do corpo.

O ar que se mistura na água ou a fotossíntese realizada pelas algas são os responsáveis pela presença de oxigênio nos mares, rios e lagos.

Texto baseado em:

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos3/Peixes.php   Peixes. Consultado em 10 de outubro de 2010.

Para finalizar essa discussão, exiba o vídeo para os alunos: http://www.youtube.com/watch?v=aHe1c_PLsOk Doki descobre – Viajando no fundo do mar. Consultado em 10 de outubro de 2010. 

Atividade 4: Experimento 2 - ar no solo  

Leia o roteiro do experimento com os alunos. Esclareça as dúvidas surgidas, sem dar pistas do resultado do experimento. Depois, divida os alunos em grupo e peça a cada grupo que providencie o material necessário a realização do experimento. O copo com terra bem seca pode ser coletada nos arredores da escola. Providencie uma luva para as crianças tocarem no solo, resguardando assim a segurança dos alunos.

Realizando o experimento 

Coloque o copo com terra no centro do recipiente de plástico. Encha o recipiente com água até que ela penetre no copo com terra e observe.

- O que será que vai acontecer?

Professor nesta etapa, enquanto estiver lendo o roteiro com os alunos peça que façam suas previsões sobre o que vai acontecer. Para isso pergunte:

- O que poderá acontecer quando a água molhar a terra?

Possivelmente os alunos dirão que a terra vai ficar molhada. Escreva as respostas no quadro para confirmação ou não das hipóteses após realização do experimento. Entretanto, a medida que a água vai sendo molhada, ela penetra nos espaços aparentemente vazios entre as partículas da terra e, o ar ali presente, vai sendo liberado formando de bolhas.

Após realização do experimento, pergunte:

 - Qual a aparência da terra sem molhar?

Depende da terra coletada. Entretanto, para o sucesso do experimento é necessário que a terra esteja bem seca para que haja ar entre as partículas que compõem o solo.

- O que aconteceu com a terra enquanto ela foi sendo molhada?

Será observado que bolhas de ar vão sendo formadas.

- Por que saíram bolhas de ar de dentro do copo com terra?

Porque entre as partículas que compõem o solo existe ar. 

- Onde estava o ar?

Misturado na terra.

- Podemos afirmar que existe ar no solo? Por quê?

Sim, pois a liberação de bolhas de ar indica que existe ar no solo.  

Escreva com a turma, um texto coletivo com as conclusões do experimento 1 e 2. Sugestão de texto:

Ar na água e no solo

Um espaço aparentemente vazio é ocupado pelo ar, que não vemos, mas existe.

Quando a água é aquecida, ela libera o ar que existe nela, por isso se formam bolhas de ar na água. Podemos também notar a presença de ar na água observando a respiração dos peixes. É do ar presente na água que eles retiram o oxigênio de que necessitam.

O ar ocupa os espaços vazios entre os componentes do solo. Quando a água entra nesses espaços, o ar sai formando pequenas bolhas na água. A presença do ar no solo garante a sua oxigenação, favorecendo a vida de plantas e animais que nele vivem.

Texto das autoras

Atividade 5: Montando um minhocário   

Professor: sugerimos a montagem de um minhocário, com a ajuda da turma, para que os alunos observem o trabalho das minhocas na construção de túneis ou galerias que auxiliam na circulação do ar e infiltração da água no solo.

Leia as informações a seguir e realize com a turma a atividade proposta.

Na superfície do solo podemos encontrar animais mortos, folhas, flores, frutos, e também, outras partes caídas das plantas. Esse material vai servir de alimento para um grande número de seres vivos, habitantes do solo, como as larvas de insetos e as minhocas e também para outros seres vivos, chamados decompositores, que transformam tudo em pó fino e escuro, rico em sais minerais. O humo ou húmus é formado, portanto, por materiais predominantemente vegetais, já decompostos ou em decomposição. Ao observar um minhocário é possível compreender algumas relações que existem no solo.

É importante lembrar que animais, como as minhocas, utilizam oxigênio do ar que está entre os grãos de terra, mas respiram somente pela pele. Elas não têm pulmões nem traquéias.   

http://www.nordesterural.com.br/nordesterural/matLerdest.asp?newsId=1129  Minhocário coberto com palha.

Material: uma garrafa PET transparente; um pouco de cascalho ou brita; terra de jardim e folhas mortas; minhocas vivas; plástico preto; fita adesiva.

Montando o minhocário 

-Meça 20 cm de altura e corte a garrafa PET. Coloque uma camada de cascalho ou brita dentro dela.

-Sobre o cascalho, coloque uma camada de terra de jardim e folhas. Por cima, coloque folhas mortas. Molhe com cuidado, sem encharcar.

-Ponha as minhocas sobre as folhas. Espere que elas se enterrem ou se escondam.

-Cubra as laterais do minhocário com o plástico preto.

-Deixe o minhocário em local protegido da luz, pois as minhocas não gostam de claridade. Molhe a minhocário sempre que a superfície estiver seca.

-Espere duas semanas e retire o plástico preto.

Professor, após a montagem do minhocário, peça aos alunos que desenhem, no caderno, o minhocário já montado e pinte-o, indicando as diferentes camadas. Ao retirar o plástico preto, duas semanas após, peça aos alunos que façam novo desenho do minhocário e comparem com o primeiro desenho.

Sugestão de questões para discussão com a turma: 

-Você observou minhocas na superfície do minhocário?

-Como as minhocas reagiram com a retirada do plástico preto? Por que isso aconteceu?

-As minhocas modificaram o ambiente? Explique.

-O que as minhocas estão usando como alimento?

-O que aconteceu com as folhas colocadas no minhocário?

-Qual a importância ecológica das minhocas?

Leia o texto a seguir e, troque ideias com a turma.  

O uso das minhocas na agricultura 

As minhocas vivem sob a terra, onde cavam túneis e galerias com movimentos ondulatórios do corpo, promovendo o arejamento do solo onde vivem.  

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Solo/Solo10.php  Acesso em outubro de 2010.

Alimentam-se de microrganismos, detritos vegetais e húmus misturado à terra que cavam. Isso tudo acontece durante a noite, já que a minhoca, por ter respiração cutânea, não pode se expor ao Sol. Quando isso acontece, sua pele fica ressecada, e ela morre. Esse animal possui, na pele, células fotorreceptoras que percebem a luz. Quando essas células são ativadas pela luz, o animal começa a se movimentar imediatamente para entrar na terra. É por isso que a minhoca sempre fica agitada quando está na superfície. Trata-se, portanto, de uma adaptação do animal às condições do ambiente.

As minhocas são de grande importância ecológica. Elas misturam a matéria orgânica ao solo onde vivem e se alimentam dessa mistura. Com isso, facilitam a decomposição da matéria orgânica, proveniente de animais e vegetais já mortos e, parcialmente, decompostos por bactéria e fungos, transformando-a em sais minerais. Quando as minhocas esvaziam o intestino, elas devolvem esses sais minerais ao solo. Muitas vezes podemos observar esse fenômeno – são pequenas bolas de terra na superfície do solo. As minhocas reciclam anualmente até 5 toneladas de solo em cada 1 000 m2, enriquecendo-o com sais minerais e nitrogênio. Esse papel das minhocas na manutenção do solo é tão importante que existem empresas voltadas para a criação, venda e até mesmo exportação de minhocas.

As minhocas são hermafroditas: cada indivíduo tem testículos e ovários. Entretanto, o animal não se reproduz sozinho. Ele depende sempre da união com outro para a troca de espermatozóides, o que é chamado de fecundação cruzada. Na cópula, os dois animais se unem pelo clitelo, que produz bastante muco. Feita a troca de espermatozóides, os dois vermes se separam. Em seguida, cada um dos vermes produz um casulo cheio de ovos, o qual é depositado no solo. Após alguns dias, pequenas minhocas saem dos casulos.

As minhocas possuem um complexo sistema circulatório, composto por dois vasos sanguíneos principais e uma grande rede de vasos muito finos, os capilares. Fazem parte desse sistema, vários pares de “corações” (esses corações são bolsas em formato de arco com movimentos regulares de dilatação e contração). No par, um “coração” está ligado à artéria ventral (na barriga) e bombeia o sangue para frente, levando o oxigênio aos órgãos; o outro está preso ao vaso sanguíneo dorsal (nas costas) e empurra o sangue para trás e ajuda a recolhê-lo. Cada minhoca pode ter entre 2 e 15 pares de “corações”, o que permite a distribuição do sangue por todo o corpo do animal, já que existem minhocas que superam 2 m de comprimento.

As minhocas, portanto realizam um verdadeiro "trabalho" de arado no solo. Ao se movimentarem, elas abrem túneis e engolem parte da terra que deslocam, retirando daí o seu alimento. Esses túneis, também denominados galerias, aumentam a porosidade do solo, e por isso a circulação do ar e a infiltração de água.

Texto das autoras

 Sugestão de diálogo 

- Por que as minhocas vivem dentro da terra?

- Explique a afirmativa: “As minhocas são de grande importância ecológica”.

- Como é o “trabalho" de arado no solo, realizado pelas minhocas?

Para finalizar a aula peça aos alunos que leiam as anotações que fizeram no início da aula sobre o assunto estudado e confrontem com as ideias que eles apresentam agora, após as discussões e realização das atividades.

Nos sites a seguir você encontra textos e vídeos que auxiliam o professor no planejamento da aula e, se achar adequados, disponibilize-os aos alunos:  

http://www.cnps.embrapa.br/search/mirims/mirim01/mirim01.html Texto sobre características gerais do solo. Acessado em 12 de outubro de 2010. 

http://www.colegioweb.com.br/biologia/constituicao-do-solo.html Texto e vídeo sobre o solo. Acessado em 12 de outubro de 2010. 

http://www.youtube.com/watch?v=K4wbdvPPJuY Vídeo sobre como montar um minhocário comercial – Globo Rural. Acessado em 12 de outubro de 2010. 

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Solo/Solo10.php Terras para a agricultura. Acessado em 12 de outubro de 2010. 

Avaliar numa perspectiva formativa implica estar atento à construção de conhecimentos conceituais, comportamentais e atitudinais de nossos alunos. Por isso é importante estar atento a todo o percurso do aluno enquanto aprende: suas ideias iniciais, aquelas apresentadas durante a investigação, à maneira que relaciona com os colegas, sua atitude investigativa e crítica, no decorrer da aula. Em diferentes momentos foi possível perceber o aprendizado dos alunos. Feitas estas considerações, propomos mais um momento para que os alunos sejam avaliados em relação aos objetivos propostos inicialmente.   

Peça aos alunos que em dupla escrevam qual a importância para os seres vivos, da presença do ar na água e no solo, a partir de imagens ilustrativas da aula.   

Peixes na água

http://1.bp.blogspot.com/_Uplu9B7-_Zw/SwVMnHPp2GI/AAAAAAAAAEY/8RS_tup8x7w/s1600/ola.jpg 

Minhocas no solo

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Solo/Solo10.php