Esta aula é a décima 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 décima aula o aluno poderá aprender que o mesmo gás liberado na respiração é absorvido na fotossíntese e que todos os órgãos da planta respiram, mas apenas alguns fazem fotossíntese.

O aluno deverá saber que o ar é uma mistura de gases, que a fotossíntese só ocorre em presença de luz e que as plantas realizam trocas gasosas com o meio durante a respiração e a fotossíntese.

Essa aula pode ser desenvolvida em dois momentos: um debate introdutório sobre a relação entre as plantas e os gases atmosféricos e um experimento acompanhado de um estudo dirigido para que os alunos possam registrar os resultados e a discussão.

Atividade 1: Debate

O professor poderá começar a aula perguntando se os gases que as plantas liberam no claro e no escuro são os mesmos. Espera-se que os alunos respondam que não. Estabelece-se um diálogo com os alunos. Que gases são liberados no claro? E no escuro? Como poderíamos verificar isso?

Existem substâncias que podem indicar a concentração de determinados gases. O professor propõe a realização de um teste com uma dessas substâncias, a solução de vermelho de cresol, que é indicadora da concentração de CO2 no ar. Ela tem coloração rósea quando em contato com a concentração normal de CO2 atmosférico, adquire cor amarela quando essa concentração é alta e fica arroxeada quando a concentração é baixa.

Dica! A solução de vermelho de cresol o professor pode encontrar em lojas que vendem produtos próprios de laboratório. Não é recomendável que o professor mencione a reação entre a água da solução de vermelho de cresol e o gás carbônico. Não diga que essa substância é um indicador de pH, mas um indicador de gás carbônico do meio.

Atividade 2: Experimento e Estudo Dirigido

Então, o professor explica o experimento. Duas folhas recém cortadas são colocadas, presas a cortiça, em dois tubos de ensaio contendo solução de vermelho de cresol. Deve-se tomar cuidado para a folha não encostar-se à solução. Um tubo fica em um ambiente escuro e o outro em um ambiente bem iluminado (pode ser uma fonte de luz artificial). E dois tubos de ensaio sem folha também são preparados; um fica em um ambiente escuro e o outro em um ambiente bem iluminado. Todos estão bem vedados. Veja essas situações nas figuras a seguir:

Dica! Para não atrasar a aula, o professor pode levar para a aula os tubos recém-preparados.

O ideal é que o professor prepare um material didático sobre o experimento, ilustrado com o mesmo conjunto de figuras acima duas vezes. Um conjunto pode representar o resultado esperado e o outro, o resultado obtido. De acordo com as mudanças da solução de vermelho de cresol, o professor pode pedir para os alunos colorirem o conjunto de figuras com o resultado esperado e depois comparar com o resultado obtido.

Enquanto a turma espera o resultado, o professor pode fazer algumas perguntas sobre a experiência, a fotossíntese e a respiração:
1) Por que as folhas devem ser recém-cortadas?
Resposta: Para que a folha possa continuar fazendo fotossíntese durante o período do experimento.

2) Qual a importância dos tubos sem a folha?
Resposta: É um grupo de controle no experimento, sem o teste, para comparar com o outro grupo.

3) Por que os tubos devem estar bem vedados?
Resposta: Para não sair nem entrar ar nos tubos.

4) Por onde a folha absorve gás carbônico?
Resposta: Pelo estômato.

Para relembrar os estômatos, o professor pode mostrar algumas fotos de microscopia óptica e eletrônica dessa estrutura, disponíveis nos links abaixo ou retomar a Aula 03 desta sequência.

http://www.microscopy-uk.org.uk/micropolitan/index.html?http://www.microscopy-uk.org.uk/micropolitan/botany/index.html
http://www.scielo.br/pdf/%0D/pd/v23n1/23936.pdf
http://atlasveg.ib.usp.br/Folha/fo1_dico.html
http://www.denniskunkel.com/advanced_search_result.php?keyword=stomata&osCsid=3780ad5b9004e9fa79cec96578b09c3c&x=45&y=7&search_in_description=1
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e05/r05.htm
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e05/r07.htm
http://www.infoescola.com/biologia/transpiracao/

5) E por onde a planta libera oxigênio?
Resposta: Pelo estômato.

6) Para realizar fotossíntese, que molécula que deve estar presente na célula?
Resposta: Clorofila.

7) Todas as partes da planta fazem fotossíntese? Quais?
Resposta: Não, apenas folhas e caules verdes, onde há clorofila.

8) Todas as partes da planta respiram? Quais?
Resposta: Sim. Folhas, caules, raízes, flores e frutos.

Ao final da aula, o resultado do experimento:
A solução do tubo com a folha e com luz fica roxo.
A solução do tubo com a folha no escuro fica amarelo.
A solução do tubo sem a folha e com luz fica rósea.
A solução do tubo sem a folha e sem luz fica rósea.

Os alunos deverão indicar o resultado do experimento colorindo as soluções dos 4 tubos de ensaio no conjunto de figuras para o resultado observado. Os alunos devem comparar com o resultado esperado e interpretar os resultados para possuírem o registro da atividade.

É possível encontrar esse e outros experimentos no seguinte site:

http://www.vanzolini-ead.org.br/pecem/bio/biologia5.htm

O professor também encontra um experimento com solução de vermelho de cresol no seguinte site:

http://www.planetabio.com/fv.html 

Clique em produção de matéria orgânica e em seguida, clique no número 3.

Artigos:

Leitura recomendada sobre experimentação problematizadora:

FRANCISCO JR., W.E.; Ferreira, L.H.; HARTWIG, D.R. Experimentação Problematizadora: Fundamentos Teóricos e Práticos para Aplicação em Salas de Aula em Ciências. Química Nova na Escola, n. 30. p. 34-41, 2008.
Disponível em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc30/07-PEQ-4708.pdf

Os alunos podem ser avaliados pela sua participação e interesse durante a aula. O material com o registro da atividade e as respostas pode ser recolhido ao final da aula para correção.