Portal do Governo Brasileiro
Início do Conteúdo
VISUALIZAR AULA
 


História da ciência e desenvolvimento das plantas III – O experimento de Joseph Priestley

 

27/11/2009

Autor e Coautor(es)
Aline Silva Cancio Pereira Soares
imagem do usuário

RIO DE JANEIRO - RJ COLEGIO PH

Mariana Lima Vilela

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Fundamental Final Ciências Naturais Vida e ambiente
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula

Esta aula é a sexta de uma seqüência de 12 aulas que têm como objetivo geral integrar os conteúdos sobre a água, o ar e o solo com a fisiologia vegetal no ensino fundamental. Assim os conceitos centrais desses conteúdos são trabalhados de forma que os alunos possam compreendê-los como componentes abióticos dos ambientes que estão em permanente interação com os elementos vivos (componentes bióticos). A integração desses conteúdos se dá visando a compreensão da vida vegetal nas relações que as plantas estabelecem com a água, o ar e os solos para realizarem o processo da fotossíntese. Neste bloco de aulas a fotossíntese deve ser compreendida como um processo de transformação de substâncias do ambiente em matéria orgânica. Outro objetivo geral subjacente a este bloco refere-se à compreensão da Ciência como artefato humano. Assim, também são apresentados elementos de história da Ciência e experimentos, valorizando o confronto de idéias de antigos cientistas com a interpretação que os alunos fazem sobre o que observam durante as atividades práticas. No caso específico desta sexta aula o aluno poderá vivenciar o método científico ao revisitar uma clássica experiência realizada no século XVIII e com isso entender a relação planta-ar. O aluno poderá aprender que as plantas utilizam o gás carbônico que está presente no ar e liberam o oxigênio.  Cabe ressaltar que a planta não absorve apenas gás carbônico, mas também oxigênio para a respiração, porém, nessa aula não vamos pensar na respiração das plantas, vamos nos ater apenas às trocas gasosas envolvidas na fotossíntese.

Duração das atividades
1 aula de 100 minutos.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Os alunos deverão saber a composição do ar, que ele é uma mistura de gases e que os seres vivos realizam trocas gasosas com o ambiente. Também é importante que os alunos saibam que a queima de uma vela, assim como a respiração dos seres, vivos consome oxigênio.

Estratégias e recursos da aula
Esta aula pode ser desenvolvida em dois momentos: No primeiro momento, o professor deve fazer um debate e dois experimentos demonstrativos e no segundo momento deve apresentar e desenvolver com os alunos um estudo dirigido sobre experimentos semelhantes ao realizado no início da aula.

Primeiro momento:

O professor pode iniciar apresentando um pouco da história da ciência. Contar que no século XVIII viveu um cientista inglês chamado Joseph Priestley. Ele realizou experiências baseando-se em hipóteses formuladas por Antoine L. Lavoisier, um químico do mesmo século, sobre as transformações da matéria e a possível capacidade dos seres vivos de alterar o ar que os rodeia (Baker & Allen, 1975).

A partir desta introdução podemos iniciar os experimentos e questões a serem debatidas. A idéia da aula é repetir (quando possível) e discutir as experiências de Joseph Priestley para estimular a capacidade investigativa dos alunos e conduzi-los às mesmas conclusões do cientista sobre a fisiologia dos vegetais. É possível encontrar um material didático elaborado com o propósito desta aula aqui: http://www.cap.ufrj.br/material_didatico/BIOCIENF6.pdf. Esse material é um estudo dirigido, com perguntas para serem respondidas após a realização/discussão da experiência.

Experimentos

1º Experimento: Em uma experiência feita por J. Priestley, ele utilizou 2 velas, 1 cúpula de vidro e uma chama. Ele acendeu as duas velas e colocou a cúpula cobrindo uma delas totalmente e observou que a vela coberta apagava enquanto que a chama da outra vela permanecia acesa                           

vela apagada                                     

Faça essa montagem com seus alunos. Se utilizar um pedaço pequeno de vela, a redoma de vidro pode ser simplesmente um copo. Peça para que os alunos descrevam o que observaram.

Comentário: Não se contente com respostas como, por exemplo, a vela apagou. Desenvolva com eles até chegarem a um nível de detalhamento tal como: A quantidade de oxigênio dentro do copo só é suficiente para manter a vela acessa por pouco tempo; ou: uma vela acesa e isolada de contato com o ar se apaga rapidamente. Explore esta atividade para que os alunos cheguem e apliquem a noção do ar como uma mistura de gases que pode se alterar e modificar suas proporções. Por exemplo: É comum eles responderem que o ar dentro da cúpula acabou e por isso a vela apagou. Questione-os sobre qual é o componente do ar que mantém a vela acesa. Problematize com eles o resultado indagando “Foi o ar que acabou ou algum dos gases que está no ar que acabou? Que gás é esse? Por que ele acabou? Houve formação de um novo gás? Que gás deve ser esse?” Conduza o debate de forma que eles percebam que não foi o ar que acabou, mas que houve uma mudança na sua composição dentro da cúpula depois que a chama apagou. Você pode pedir para os alunos representarem esquematicamente a composição do ar dentro da cúpula após a queima da vela e o ar do lado de fora, para garantir melhor essa compreensão.

2º Experimento: Ainda utilizando a cúpula em que a vela queimou, levante-a com rapidez e feche por baixo com uma folha de pap el, de forma a evitar a renovação do ar dentro dela. Aproxime essa cúpula com o ar “queimado” de uma outra vela que esteja acesa. Observe o que ocorre e peça para os alunos formularem explicações.

Comentário: O resultado esperado desse procedimento é que a vela apague imed iatamen te em contato com a atmosfera do interior da cúpula onde a 1a vela havia queimado. Peça para os alunos compararem o tempo que a vela ficou acesa no 1o e no 2o experimento e que expliquem essa diferença. Conduza o debate de sse resultado de forma que os argumentos reforçados possam sustentar a ideia de que o oxigênio de dentro da cúpula acabou e que por isso, quando a segunda vela foi coberta pela cúpula ela apagou imediatamente.

Segundo momento:

As experiências realizadas por Priestley são difíceis de se realizar em sala de aula, pois envolvem um longo tempo para observação de resultados e também é necessária a utilização de animal vivo. Assim o professor pode explorá-las no estudo dirigido dialogando com os alunos sobre os procedimentos do cientista, suas hipóteses e resultados esperados. O professor pode então, com auxílio do estudo dirigido (http://www.cap.ufrj.br/material_didatico/BIOCIENF6.pdf), narrar os seguintes experimentos:

1º Experimento narrado: Joseph Priestley também fez uma experiência mantendo um camundongo preso em uma cúpula de vidro e verificou que ele morria mesmo com alimento disponível. Descreva essa outra experiência de Priestley e peça para que os alunos montem um esquema dela.

Nesse momento da aula, o professor poderá pedir aos alunos que associem os resultados das duas experiências: O que podemos concluir com a experiência realizada por você em sala e no experimento de Priestley?

Comentário: Priestley chegou a conclusão de que se existe um grande consumo do ar pelos variados tipos de fogo e pela respiração dos animais, então, deve haver algum recurso na natureza capaz de repor o ar que mantém os animais vivos e as chamas acesas, caso contrário, a vida não existiria por muito tempo. Cabe lembrar que as conclusões de Priestley não incorporavam a noção do ar como mistura de gases, assim como muitas noções que possivelmente fundamentam as respostas dos alunos sobre essa questão. O professor pode explorar esse suposto “equívoco” do Priestley reforçando o conceito atual (ar = mistura de gases) e aproveitando para que os alunos compreendam que os conhecimentos científicos atuais são fruto de contribuições coletivas e históricas. Isto é, que muitos foram os debates e contribuições de vários cientistas ao longo da história, para se chegar à noção da composição do ar que aceitamos hoje. E que o próprio Priestley contribuiu para a construção dessa noção.

Neste momento o professor pode, então, perguntar aos alunos que recurso seria responsável pela renovação do ar pensada por Priestley. O que seria capaz de restaurar o ar? É possível que surjam várias respostas. Caso alguns alunos respondam que são as plantas, o professor pode dizer que J. Priestley também pensou que fossem as plantas e fez mais algumas experiências para testar isso.

2º Experimento narrado: J. Priestley inseriu um ramo de hortelã numa cúpula onde a vela havia se apagado e depois de alguns dias verificou que a vela podia queimar sem apagar-se.

Peça para que os alunos formulem hipóteses e façam uma comparação com o resultado do experimento realizado em sala de aula.

Comentário: os alunos devem concluir que as plantas tem a capacidade de manter a vela acesa, fornecendo oxigênio para o ar.

3º Experime nto narrado: Descreva a segunda etapa do experimento de Priestley. Desta vez, ele colocou um camundongo na campânula juntamente com uma planta e observou que ele sobrevivia.

a) Peça para que os alunos esquematizem o experimento.
b) Q ual era a hipótese de Priestley antes da experiência?

Comentário: Assim como alguns dos alunos, Priestley também imaginava que as plantas eram capazes de renovar o ar.

c) O cientista confirmou a hipótese? Por quê?
d) Como você explicaria o resultado desta experiência? Faça uma relação entre o ar e as plantas.

Comen tário: O professor pode esquematizar uma folha com os estômatos (Aula 03) e construir coletivamente com a turma a resposta dessa questão. Nesse momento pode nomear os gases que compõem o ar e mostrar que é o oxigênio que é renovado pelas plantas e consumido pelo fogo e pela respiração.

Ao final do estudo dirigido o professor pode procurar fazer uma conclusão geral com base nesta útlima questão e pedir para os alunos registrarem com suas próprias palavras a conclusão geral sobre a relação entre o ar e as plantas.

Cabe ressaltar que é importante que o professor chame a atenção dos alunos de que essa experiência foi realizada antes dos conhecimentos atuais sobre a fotossíntese. Hoje sabemos que as plantas também respiram e que as trocas gasosas demonstradas nos experimentos aqui analisados se dão apenas na presença de luz. Nas aulas subseqüentes, a relação das plantas com a luz será desenvolvida e os experimentos de Priestley serão resgatados para debater essa questão.

Recursos Complementares

Livros:

Leitura Recomendada sobre história dos conhecimentos sobre Fotossíntese:

Baker, Jeffrey JW e Allen, Garland E. Fotossíntese. In: Estudo da Biologia Vol1. 1ed. Editora Edgard Blücher. 1975. São Paulo.

Leitura recomendada sobre as contribuições mútuas entre cientistas do século XVII, entre eles Priestley e Lavoisier:
http://books.google.com.br/books?id=cu9GZwp4958C&printsec=frontcover&source=gbs_v2_summary_r&cad=0#v=onepage&q=&f=false

Artigos:

Leitura recomendada sobre abordagens de história da ciência e ideias dos alunos:

BIZZO, N. História da Ciência e ensino: onde terminam os paralelos possíveis. Em Aberto. Brasília. Ano 11. no. 55. jul/set. 1992.
Disponível em:
http://www.rbep.inep.gov.br/index.php/emaberto/article/viewFile/815/733

MORTIMER, E. F. Construtivismo, Mudança Conceitual e Ensino de Ciências: Para Onde Vamos?. INVESTIGAÇÕES EM ENSINO DE CIÊNCIAS, v. 1, n. 1, p. 20-39, 1996.
Disponível em:
http://www.if.ufrgs.br/public/ensino/N1/2artigo.htm

Leitura recomendada sobre ensino por investigação:

LIMA, M.E.C.C.; DAVID, M.A.; MAGALHÃES, DE W.F. Ensinar Ciências por Investigação: Um Desafio para os Formadores. Química Nova na Escola, n. 29. p. 24-29, 2008.
Disponível em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc29/06-RSA-7306.pdf

Leitura recomendada sobre Lavoisier e História da Ciência:

VIDAL, P.H.O.; CHELONI, F.O.; PORTO, P.A. O Lavoisier que Não Está Presente nos Livros Didáticos. Química Nova na Escola, n. 26. p. 29-32, 2007.
Disponível em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc26/v26a08.pdf

Leitura recomendada sobre Combustão (Concepções e Experimentos)

SILVA, DA M.A.E.; PITOMBO, L.R.M. Como os Alunos Entendem Queima e Combustão: Contribuições a Partir das Representações Sociais. Química Nova na Escola, n. 23, p. 23-26, 2006.
Disponível em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc23/a06.pdf

GALIAZZI, M.C.; GONÇALVES, F.P.; SEYFFERT, B.H.; HENNIG, E.L.; HERNANDES, J.C. Uma Sugestão de Atividade Experimental: A Velha Vela em Questão. Química Nova na Escola, n. 21, p. 25-28, 2005.
Disponível em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc21/v21a05.pdf

Avaliação

O aluno pode ser avaliado pela participação e interesse na aula. O estudo dirigido com esquemas e respostas pode ser corrigido.

Opinião de quem acessou

Cinco estrelas 1 classificações

  • Cinco estrelas 1/1 - 100%
  • Quatro estrelas 0/1 - 0%
  • Três estrelas 0/1 - 0%
  • Duas estrelas 0/1 - 0%
  • Uma estrela 0/1 - 0%

Denuncie opiniões ou materiais indevidos!

Opiniões

  • camila, Colégio Padre Reus , Goiás - disse:
    camilafof@gmail.com

    01/09/2011

    Cinco estrelas

    ameii e ajdou muito no meu dever de ciencias


Sem classificação.
REPORTAR ERROS
Encontrou algum erro? Descreva-o aqui e contribua para que as informações do Portal estejam sempre corretas.
CONTATO
Deixe sua mensagem para o Portal. Dúvidas, críticas e sugestões são sempre bem-vindas.