• Identificar o carbono como elemento químico que compõe os seres vivos e diferentes partes da biosfera.

• Explicar o ciclo biogeoquímico do carbono.

• Identificar as formas como o carbono é encontrado na natureza e as suas transformações ao longo do ciclo.

• Explicitar o que provoca desequilíbrio no ciclo do carbono.

• Explicar qual é o papel do carbono no efeito estufa e no aquecimento global.

• Enumerar as ações humanas que potencializam as emissões de carbono.

5 aulas de 50 minutos.

• Elementos químicos e substâncias químicas.

• Noções básicas de ecologia: biosfera e seus componentes; ecossistemas; cadeias alimentares.

ESTRATÉGIAS

Estudos individuais e em grupos; discussão em pequenos e grandes grupos; análise de vídeos; estudo de textos; produção de consolidados; autoavaliação; montagem e exposição de painéis.

RECURSOS

Utilização de computadores com acesso à internet; textos e vídeos digitais; revistas para recortes; papel pardo; tesoura; cola; tintas e pincéis.

Módulo 1- Introdução

Atividade 1- Estabelecendo relações

Sugerimos que o professor inicie o estudo do tema utilizando uma imagem como a indicada abaixo, que tenha grafite, diamante e carvão. Cabe ao professor salvar a imagem previamente em seu computador.

Imagem disponível em: http://www.brasilescola.com/upload/conteudo/images/70d1537a6830839529173b7b1bab33e0.jpg. Acesso em 06/11/2014.

 

O professor deverá projetar a imagem utilizando o aparelho data show e orientar aos alunos para que a observem e, individualmente, respondam aos itens a seguir, que deverão ser disponibilizados digitados para cada um.

• Identifique os objetos presentes na imagem.

• O que estes três objetos têm em comum?

• O que os seres vivos têm em comum com estes três objetos?

• Que relações podem ser estabelecidas entre estes objetos, os seres vivos e o aquecimento global?

 

Após responderem, o professor deverá ouvir as respostas dos alunos, estabelecendo um diálogo com eles a respeito das mesmas. À medida que os alunos forem se manifestando, o professor deverá  ir fazendo o registro de suas considerações no quadro, sintetizando os conhecimentos prévios da turma a respeito.

Todos os alunos deverão copiar em seus cadernos esta síntese e utilizá-la no final da proposta para avaliar a mudança conceitual.

Atividade 2- Texto

Sugerimos que os alunos leiam o texto abaixo indicado para obterem subsídios teóricos sobre as relações estabelecidas entre os objetos da atividade 1 e elementos para a construção de um aporte teórico sobre o tema.

 

OLIVEIRA, Adilson de. O mundo é feito de átomos. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/fisica-sem-misterio/o-mundo-e-feito-de-atomos/. Acesso em 06/11/2014.

 

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar o texto diretamente no computador individual ou compartilhado. Se as opções anteriores forem inviáveis, o professor deverá disponibilizá-lo em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. O professor poderá ainda, salvar o texto em seu computador, imprimi-lo e disponibilizar uma cópia para cada aluno.

O professor deverá disponibilizar para cada aluno uma cópia de questões, como as sugeridas a seguir, para promover a discussão do texto.

Questões para discussão do texto

• O que a grafite e o diamante têm em comum? E o que os diferencia?

• Qual é a constituição do átomo de carbono?

• Explique a alotropia do carbono.

• Por que o autor inicia e encerra o texto, de maneira poética, falando dos ipês?

• O que os ipês têm em comum com o diamante e o grafite?

 

Atividade 3- Discussão do texto

A discussão do texto deverá acontecer tendo como ponto de partida as questões para registros propostas pelo professor, primeiramente em grupos pequenos, de três alunos. Cada aluno deverá manter seus registros iniciais e socializá-los para os demais. Após a discussão no grupo, os alunos poderão reformular suas respostas, fazendo um consolidado do que foi apresentado pelo grupo. Este consolidado deverá ser apresentado por um representante deste grupo na discussão com toda a turma. Nesta discussão, o professor deverá organizar a sala, disponibilizando as carteiras/cadeiras em círculo, de modo que todos possam se ver e garantir que todos sejam ouvidos.

O consolidado de cada grupo deverá ser enviado ao professor para avaliação, por e-mail.

 

Fechamento

O professor deverá fazer o fechamento da discussão chamando a atenção dos alunos para o carbono como um dos elementos químicos que fazem parte dos seres vivos e que está presente em diversos componentes da biosfera, por onde circulam, passando dos organismos para o ambiente e vice-versa.

O carbono é um dos elementos químicos que os organismos necessitam em grande quantidade - além do hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre - que  circulam dentro dos organismos, e desses para o ambiente físico e vice-versa. Esse padrão de movimentação de elementos químicos por meio dos organismos e dos compartimentos do ambiente físico é chamado de ciclo biogeoquímico.

 

Imagem disponível em: http://www.uenf.br/uenf/centros/cct/qambiental/q_ciclocarbono.jpg. Acesso em 10/11/2014.

Módulo 2- Ciclo Biogeoquímico do Carbono

Atividade 1- Vídeo aulas

Para que os alunos possam conhecer e compreender o ciclo biogeoquímico do carbono, sugerimos os vídeos abaixo elencados.

 

HISTORIAÇÕES HUMANAS. CICLO DO CARBONO. Aquecimento Global Efeito Estufa Ciclos Biogeoquímicos vídeo aula de Geografia #1. Duração: 6min17seg. Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=9yPM5Aud2qE. Acesso em 07/11/2014.

 

_____________. CICLO DO CARBONO. Resumo Ciclos Biogeoquímicos Efeito Estufa Aquecimento Global # 2. Duração: 2min13seg. Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=56fCjGaDVz8. Acesso em 07/11/2014.

 

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar os vídeos diretamente no computador individual ou compartilhado. Se as opções anteriores forem inviáveis, o professor deverá disponibilizá-los em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. O professor poderá ainda, salvar os vídeos em seu computador e projetá-los, utilizando o aparelho data show.

Atividade 2- Texto

Para complementar as vídeo aulas, sugerimos o texto abaixo indicado.

INSTITUTO DE BIOLOGIA USP. O ciclo do carbono. Disponível em: http://www.ib.usp.br/~delitti/projeto/rhavena/Index.htm. Acesso em 07/11/2014.

 

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar o texto diretamente no computador individual ou compartilhado. Se as opções anteriores forem inviáveis, o professor deverá disponibilizá-lo em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. O professor poderá ainda, salvar o texto em seu computador, imprimi-lo e disponibilizar uma cópia para cada aluno.

O professor deverá disponibilizar para cada aluno uma cópia de questões, como as sugeridas a seguir, para promover uma organização das informações e uma discussão entre os alunos, sobre os vídeos e o texto.

Questões para discussão do  ciclo biogeoquímico do carbono

• O que são ciclos biogeoquímicos?

• Por que o Carbono tem um ciclo biogeoquímico?

• Onde o carbono é encontrado na natureza?

• Que etapas constituem o ciclo biogeoquímico do carbono?

• Explique cada etapa do ciclo do carbono.

 1- Ciclo biológico em meio terrestre envolvendo os seres vivos clorofilados e os animais.

                 2- Ciclo biológico no solo, pela ação dos decompositores.

                 3- ciclo biológico em meio aquático, pela ação do fitoplâncton e demais componentes da biota marinha.

• Como o carbono vai passando de um ser vivo para o outro por meio das cadeias alimentares?

• Quais fenômenos físicos são importantes e como atuam no ciclo do carbono?

• O que provoca desequilíbrio no ciclo do Carbono?

• Qual é o papel do carbono no efeito estufa e aquecimento global?

• Quais são as consequências do aquecimento global?

 

Atividade 3- Discussão dos vídeos e do texto

A discussão do texto e dos vídeos deverá acontecer tendo como ponto de partida as questões para registros propostas pelo professor, primeiramente em grupos pequenos, de três alunos. Cada aluno deverá manter seus registros iniciais e socializá-los para os demais. Após a discussão no grupo, os alunos poderão reformular suas respostas, fazendo um consolidado do que foi apresentado pelo grupo. Este consolidado deverá ser apresentado por um representante deste grupo na discussão com toda a turma. Nesta discussão, o professor deverá organizar a sala, disponibilizando as carteiras/cadeiras em círculo, de modo que todos possam se ver e garantir que todos sejam ouvidos.

O consolidado de cada grupo deverá ser enviado ao professor para avaliação, por e-mail.

 

Fechamento da discussão

Sugestão de destaques que o professor deverá fazer ao fechar esta discussão.

O ciclo do carbono é uma sucessão de transformações pelas quais passa este elemento químico ao longo do tempo. É um ciclo bioquímico de grande importância para a manutenção do clima da Terra e em todas as atividades básicas para a sustentação da vida. O ciclo do carbono na realidade são dois ciclos que acontecem em diferentes velocidades.

• Ciclo biológico - Compreende as trocas de carbono (CO⊃2;) entre os seres vivos e a atmosfera, ou seja, a fotossíntese processo na qual o carbono é retido pelas plantas e a respiração que o devolve para a atmosfera. Este ciclo é relativamente rápido; estima-se que a renovação do carbono atmosférico ocorre a cada 20 anos.
• Ciclo biogeoquímico propriamente dito - Regula a transferência do carbono entre a atmosfera e a litosfera (oceanos, rios e solo). O CO⊃2; atmosférico se dissolve com facilidade na água, formando o ácido carbônico que ataca os silicatos constituintes das rochas produzindo íons bicarbonatos. Estes íons dissolvidos na água alcançam o mar onde são assimilados pelos animais formando sedimentos após a sua morte. O retorno do carbono a atmosfera ocorre por erupções vulcânicas após a fusão das rochas, processo de longa duração que depende dos mecanismos geológicos. Além disso, a matéria orgânica sedimentada pode ser sepultada produzindo através dos séculos o carvão, petróleo e gás natural devido à decomposição deste material em ausência de oxigênio.

O armazenamento de carbono em depósitos fósseis supõe, na prática, uma diminuição dos níveis atmosféricos de dióxido de carbono. A combustão indiscriminada destes combustíveis fósseis para sustentar as atividades industriais e de transporte produz uma elevação significativa de dióxido de carbono na atmosfera ocasionando alterações climáticas como o efeito estufa.

Fonte: WIKILIVROS. Ciclo do Carbono. Disponível em: http://pt.wikibooks.org/wiki/Introdu%C3%A7%C3%A3o_%C3%A0_Biologia/Ecologia/Ciclos_biogeoqu%C3%ADmicos. Acesso em 07/11/2014.

 

O professor deverá ressaltar que ainda que no ciclo do carbono, devemos lembrar a possibilidade de fixação do elemento nos organismos vivos, sobretudo nas plantas, que fazem uma primeira fixação através da fotossíntese. A respiração, a decomposição e a queima dos organismos devolvem à atmosfera o carbono (no CO2). A queima de combustíveis fósseis também entra nessa categoria de retorno. Lembrar sempre que o CO2 é um grande vilão na questão do efeito estufa.

 

Imagem disponível em: http://storadeciencias.files.wordpress.com/2008/11/ciclocarbonoportoeditora.png. Acesso em 10/11/2014.

 

Módulo 3- Carbono nos organismos e questões ambientais/climáticas

Atividade 1- Vídeo e texto

Sugerimos um vídeo e o texto que lhe dá suporte, que destacam a presença do carbono no organismo humano, associando sua presença no corpo ao ciclo biogeoquímico. Neste material é dada ênfase ao aumento nas emissões de gás carbônico decorrentes de ações e atividades humanas e as consequências ambientais/climáticas, destacando o sequestro e a pegada de carbono.

 

Vídeo - INPE VÍDEO SEDUC. Carbono e vida. Duração: 8min44seg. Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=ZSiU6N8tBzI. Acesso em 10/11/2014.

 

Texto - CARBONO E VIDA. De onde veio e para onde vai o carbono que faz parte do nosso corpo? Disponível em: http://carbonoevida.ccst.inpe.br/texto.html. Acesso em 10/11/2014.

 

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar o vídeo e o texto diretamente no computador individual ou compartilhado. Se a opção anterior for inviável, o professor deverá disponibilizá-los em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. O professor poderá ainda, salvar o texto em seu computador, imprimi-lo e disponibilizar uma cópia para cada aluno e projetar o vídeo utilizando o aparelho data show.

O professor deverá disponibilizar para cada aluno uma cópia de questões, como as sugeridas a seguir, para promover uma organização das informações e uma discussão entre os alunos, sobre o vídeo e o texto.

Questões para discussão

• Qual é o percentual de carbono em nossa massa corporal?

• Como o carbono do ar é incorporado aos seres vivos?

• Quais são os gases do efeito estufa que contêm carbono em sua composição?

• O que significa o sequestro de carbono?

• O que significa a pegada de carbono e o que podemos fazer para diminuir a nossa?

Atividade 2- Cálculo de emissão pessoal de carbono

O professor deverá orientar os alunos para que, após concluírem a atividade 1, calculem sua emissão pessoal anual de Gases de Efeito Estufa (CO₂ equivalente), e a quantidade de árvores que deverá plantar a fim de compensar estas emissões.

Para isto, deverão acessar de seus computadores, pessoais ou compartilhados, a calculadora on line disponível no endereço abaixo. Basta inserir os dados, conforme explicações disponíveis no material, que o cálculo é feito e o resultado aparece no final.

 

INICIATIVA VERDE. Calculadora pessoa física. Disponível em: http://www.iniciativaverde.org.br/pt/calculadora. Acesso em 10/11/2014.

Atividade 3- Discussão do vídeo, do texto e do cálculo de emissão de carbono

A discussão das atividades 1 deste módulo deverá acontecer tendo como ponto de partida as questões propostas pelo professor, primeiramente em grupos pequenos, de três alunos. Cada aluno deverá manter seus registros iniciais e socializá-los para os demais.

A atividade 2 deverá ser comentada pelos alunos, com foco em ações e reflexões sobre a diminuição na emissão de gases estufa, uma vez que é auto explicativa e fornece os resultados imediatamente.

Após a discussão no grupo, os alunos poderão reformular suas respostas, fazendo um consolidado do que foi apresentado pelo grupo. Este consolidado deverá ser apresentado por um representante deste grupo na discussão com toda a turma. Nesta discussão, o professor deverá organizar a sala, disponibilizando as carteiras/cadeiras em círculo, de modo que todos possam se ver e garantir que todos sejam ouvidos.

O consolidado de cada grupo deverá ser enviado ao professor para avaliação, por e-mail.

 

Imagem disponível em: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/figuras/bio_ecologia/efeito_estufa.jpg. Acesso em 10/11/2014.

 

Atividade 4- Montagem de painel

Para finalizar este estudo, os alunos deverão montar um painel com o ciclo biogeoquímico do carbono. Neste painel deverão estar representadas todas as possibilidades de passagem do carbono do ambiente para os seres vivos e vice e versa, assim como de um ser vivo para outro. Deverá ser destacada neste painel, a presença do carbono e a sua circulação na biosfera, assim como a intervenção humana neste ciclo, que tem como consequência o aquecimento global.

O professor deverá distribuir os alunos em grupos de 5 componentes para montagem dos painéis. Deverão utilizar um papel pardo como fundo sobre o qual esboçarão o ciclo biogeoquímico do carbono. Poderão fazer colagens e legendas, utilizando recortes de revistas. Outra opção é fazerem pinturas utilizando tintas e pincéis. O importante é usar a criatividade de acordo com os talentos disponíveis no grupo.

Cabe ao professor providenciar materiais como revistas, tesouras, cola, pincéis e tintas.

Devido à complexidade deste ciclo biogeoquímico, o professor deverá acompanhar cada grupo passo a passo, desde a ideia de montagem, até sua concretude, corrigindo etapa por etapa para que não correr o risco de avaliar somente o resultado ao final, quando os alunos certamente ficarão desestimulados se houver necessidade de retomarem desde o início. Sendo assim, o trabalho deverá ser feito em sala de aula.

 

A exposição dos painéis deverá acontecer em data agendada e cada grupo deverá apresentar o seu trabalho para o professor e demais colegas, explicando todo o ciclo biogeoquímico do carbono ali exposto. Depois de cada apresentação, o painel do grupo deverá ser fixado no mural ou paredes da sala de aula e ficar exposto por duas semanas.

Atividade 5- Avaliações

Sugerimos as duas atividades abaixo para que os alunos possam avaliar seus conhecimentos sobre o ciclo biogeoquímico do carbono.

1- REVISTA ELETRÔNICA DO VESTIBULAR UERJ. Questões comentadas. Disponível em: http://www.revista.vestibular.uerj.br/questao/questao-discursiva.php?seq_questao=948. Acesso em 10/11/2014.

 

2- UOL educação testes e simulados. O ciclo do carbono inclui os oceanos? Disponível em: http://educacao.uol.com.br/quiz/2012/09/10/o-ciclo-do-carbono-inclui-os-oceanos.htm. Acesso em 10/11/2014.

 

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar o material diretamente no computador individual ou compartilhado. Se a opção anterior for inviável, o professor deverá disponibilizá-los em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. A resolução das atividades propostas deverá ser individual.

 

Após realizarem as atividades 1 e 2, os alunos deverão responder as mesmas questões da atividade 1 do módulo 1 e comparar suas respostas neste momento com aquelas expostas no início deste estudo. A partir da comparação entre suas respostas, deverão fazer uma autoavaliação da construção de seus conhecimentos sobre o ciclo biogeoquímico do carbono por meio desta proposta.

Esta autoavaliação deverá ser estruturada em forma de um  texto com, no mínimo, 20 linhas digitadas no programa word. Após a formatação e edição final, a autoavaliação deverá ser enviada ao professor, por e-mail, para que ele possa verificar se houve e quais foram as mudanças conceituais alcançadas pelos alunos por meio desta proposta. Após esta verificação, o professor deverá enumerar os conceitos que não foram suficientemente esclarecidos e retomá-los com os alunos, individualmente ou por meio de uma aula expositiva, utilizando um painel completo do ciclo biogeoquímico do carbono, como os que ilustram esta proposta.

 

Imagem disponível em: http://vascobio.com.br/ciclo%20do%20carbono.png. Acesso em 10/11/2014.

ADUAN, Roberto Engel; VILELA, Marina de Fátima; REIS JÚNIOR, Fábio Bueno dos. Os grandes ciclos biogeoquímicos do planeta. [PDF]. Disponível em: http://www.cpac.embrapa.br/download/339/t. Acesso em 10/11/2014.

 

ZOLNERKEVIC, Igor. Efeitos globais do bife brasileiro. Desmatamento para pastagens na Amazônia é responsável por aproximadamente 50% dos gases de efeito estufa no país. Disponível em: http://www2.uol.com.br/sciam/reportagens/efeitos_globais_do_bife_brasileiro_imprimir.html. Acesso em 10/11/2014.

 

PLANETA SUSTENTÁVEL. Crédito de carbono. Disponível em: http://planetasustentavel.abril.com.br/busca/busca.shtml?qu=credito+de+carbono&si=planetasustentavel. Acesso em 10/11/2014.