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A Água e as Plantas I : Condução e transpiração

 

02/12/2009

Autor e Coautor(es)
João Paulo Sobral Dias Netto
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RIO DE JANEIRO - RJ COL DE APLIC DA UNIV FED DO RIO DE JANEIRO

Mariana Lima Vilela (validadora)

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 segunda 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 segunda aula o aluno poderá aprender que a água é absorvida do solo pelas raízes e distribuído por todo corpo da planta, e que esta é dotada de um sistema de condução de água e nutrientes. Além disso, os alunos também poderão perceber que as plantas possuem um papel importante no ciclo da água, uma vez que deslocam grandes quantidades de água do solo para a atmosfera através da transpiração.

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

É importante que o aluno saiba que as plantas são seres vivos que possuem água em seu corpo. Também é necessário que o aluno conheça o ciclo da água e as mudanças de estado físico da matéria.

Estratégias e recursos da aula

Esta aula pode ser desenvolvida em três momentos: um questionamento inicial; a realização de três experimentos e uma discussão final.

Atividade 1- Questionamento inicial

O professor pode começar a aula questionando sobre os caminhos que a água que precipita na chuva pode fazer (escorrer, infiltrar). E como essa água retorna para a atmosfera? Somente pela evaporação dos corpos d’água? E a água que penetrou no solo fica imobilizada? Será que as plantas desempenham algum papel importante neste processo?

Em geral, as imagens e ilustrações que encontramos em livros didáticos não incorporam a importância dos seres vivos no ciclo da água, apresentando-o como um ciclo contínuo de condensação e evaporação proveniente apenas dos corpos d’água (oceanos, mares e rios)
Essas imagens e ilustrações pode ser um rico recurso para o professor problematizar com os alunos a importância da vegetação no deslocamento da água em estado líquido do solo para a atmosfera em estado gasoso.
O professor pode conduzir a observação das imagens questionando se aquele é o único caminho que a água pode fazer para voltar à atmosfera.

O professor pode resgatar os resultados da atividade prática da aula 1 deste bloco - Conhecendo os solos e sua influência na disponibilidade de água para as plantas para relembrar a importância do solo como compartimento importante no ciclo da água.

Para tentar responder essas questões faremos três experimentos.

Atividade 2- Experimentos

1º Experimento : Evapotranspiração.


Material necessário: Uma planta pequena em um vaso; um saco plástico transparente; barbante ou fita adesiva; água.

Etapa 1) molhe apenas a terra em que a planta está e tome cuidado para não encharcar o vaso. Ponha a água aos poucos e espere até que a água seja absorvida pela terra.
Etapa 2) Coloque o saco plástico transparente recobrindo toda a planta e amarre-o no caule, próximo à terra. Você pode observar a montagem em :


http://ga.water.usgs.gov/edu/watercycleportuguese.html  ou http://redin.lec.ufrgs.br/index.php/EXPERI%C3%8ANCIAS_-_4._Intera%C3%A7%C3%A3o_Vegeta%C3%A7%C3%A3o-Atmosfera  

Experimento - transpiraçãomantagem experimento - transpiração

Etapa 3) Coloque a planta com o saco plástico amarrado em um local quente e iluminado por aproximadamente 1 hora (observação: a experiência deve ser realizada, de preferência, em um dia de sol forte que não esteja nublado).

Recursos: O professor pode realizar essa experiência utilizando os materiais didáticos disponíveis em: http://www.cap.ufrj.br/material-didatico/BIOCIENF2.pdf


2º Experimento : Condução


Material necessário: Pote plástico, Anilina, Flor branca (rosa, cravo, palma), Água, Estilete e Espátula.
Para otimizar a atividade o professor poderá dividir a turma em grupos. O procedimento é simples.
Etapa 1) Cada grupo deverá encher o pote com água e misturar a anilina com a espátula, fazendo uma solução concentrada.
Etapa 2) Com o estilete, cortar transversalmente a haste do caule à uma altura de 15cm da flor.
Dica 1: Para que não entre ar nos vasos condutores, deve-se fazer o corte com a haste dentro do pote. O professor é quem deve fazer o corte. Fazendo um corte diagonal, aumenta-se a superfície de absorção, obtendo-se um resultado melhor.
Dica 2: Também é importante que as folhas sejam retiradas e só fiquem as pétalas.
Etapa 3) Aguarde 30 mim para obter os resultados


http://cienciasnaturaisa vm.blogspot.com/

Experimento - condução

Recurso: O professor pode realizar esse experimento utilizando o roteiro disponível em:

http://www.cdcc.usp.br/exper/fundamental/roteiros/me51.pdf


3º Experimento) Pressão de raiz

Material necessário: Uma muda de planta herbácea em vaso (de preferência Maria-sem-vergonha ou beijo), água, um recipiente de vidro (boréu ou copo).

Procedimento:

Etapa 1) Cortar transver salmente o caule da planta com uma distância de 3 dedos do solo.

Etapa 2) Regar o vaso com água em uma quantidade normal, sem encharcar a terra.

Etapa 3) Cobrir o caule com o boréu ou o copo.


Observações sobre condução da aula para encaminhar a discussão final:

Essas atividades podem ser aplicadas em uma aula de 100 minutos, desde que o professor siga uma determinada seqüência dos experimentos, na ordem em que foi apresentada. Como os resultados dos experimentos são obtidos em tempos diferentes, sugerimos que nesse período o professor explore com os alunos as hipóteses inerentes a cada um deles.

Os alunos devem registrar em seu caderno (ou roteiro de atividade) os experimentos.

Para os 3 experimentos, os alunos podem registrar o material utilizado, descrever o procedimento, fazer um desenho esquemático mostrando a montagem e elaborar hipóteses iniciais referentes ao que entendem como resultado esperado para cada experimento.

A seguir estão indicadas algumas questões importantes de serem abordadas em cada experimento. A forma de fazer essa abordagem fica à critério do professor. Os experimentos podem ser conduzidos pelo professor à medida que levanta essas questões ou elas podem vir incorporadas no roteiro que o aluno seguirá sozinho. O importante é que o aluno não passe diretamente pela observação dos resultados dos experimentos sem que seja estimulado a uma boa reflexão para interpretá-los. Acredita-se, que assim terão surgido elementos suficientes para discussão.

Sugestões de questões do 1º experimento: Após terem observado o resultado do experimento (veremos que o saco plástico está repleto de gotas d’água condensadas em seu interior) peça para que eles descrevam o resultado e comparem com sua hipótese inicial. Questione em quais estados físicos se encontra a água dentro do saco plástico (líquido e gasoso) e por quais transformações ela passou (evaporação e condensação). O que aconteceu com a água que molhou a terra nesse experimento? Aproveitar para problematizar como a planta “sugou” a água do solo e apresente a raiz como um órgão de absorção das plantas (além de fixação da planta ao solo).
O professor pode começar a questionar se água que é absorvida pela raiz fica somente nesta ou se todas as partes da planta necessitam de água. Sendo possível, então, que a água do solo foi parar no saco plástico. A partir desse questionamento pode-se discutir os experimentos 2 e 3.

Sugestões de questões do 2º experimento: Após terem observado o resultado do experimento (decorrido meia hora, veremos que as pétalas escurecem e ficam da cor da anilina). A o observar o resultado, o professor deverá auxiliar os alunos a interpretá-lo. Peça para que comparem o resultado esperado e o observado. Peça para que descrevam o caminho feito pela anilina (da solução até a flor).
Pergunte: O que podemos concluir com esse experimento?
Comentário:
Com esse experimento verifica-se que as plantas absorvem a solução, ou seja, a água e a anilina dissolvida. Conclui-se que as plantas absorvem a água e também o que ela contém. Na natureza, acontece o mesmo, as plantas absorvem a água e os sais minerais presentes no solo. Aproveite para apresentar o caule como um órgão da planta capaz de conduzir soluções (além da sustentação).

Pergunte: Por que retiramos as folhas da planta nesse experimento?
Comentário :
É importante ressaltar que a água é conduzida atravé s do caule para toda a planta, não somente para a flor. Desta forma, o resultado observado não seria tão eficiente, uma vez que parte da água com anilina iria para as folhas.

Sugestões de questões do 3º experimento: Até agora não abordamos como a água é levada das raízes até o caule. Após observado o resultado (gotas d’água saem pela extremidade cortada do caule), peça para que os alunos descrevam o caminho da água desde do solo até a formação das gotas. Questione se com esse experimento é possível concluir q ue a água sobe pelo caule.

Atividade 3 - Discussão final : Garantidas as discussões a cima, o professor pode encaminhar a discussão para concluir a importância das plantas no ciclo hidrológico e a função de cada órgão principal da planta no transporte de água (raiz, caule e folha).

Solicite que os alunos retornem ao esquema que fizeram sobre o experimento 1 e, a partir do resultado observado no experimento 2, indiquem caminho percorrido pela água no experimento (fundamental para avaliar se compreenderam a passagem pela planta).

Para finalizar, no Laboratório de informática, acesse a animação : http://www.cricketdesign.com.br/abril/ciclodaagua/  .

Na análise desta animação, questione que etapa é negligenciada.

Comentário: A água que infiltra no solo vai direto para o lençol freático. Em momento nenhum é mostrado que a água do solo é absorvida pelas raízes, conduzida pelo caule até folhas e flores, e então retorna a atmosfera pela transpiração das plantas.

Alternativamente, o professor pode retornar aos esquemas de livros didáticos utilizados no início da aula e pedir para que os alunos incluam a etapa que eles observaram com auxílio dos três experimentos e que não está incorporado no esquema.

Recursos Complementares

Artigos sobre o uso de experimentos de maneira investigativa e problematizadora:

Experimentação e aprendizagem significativa :
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc31_3/08-RSA-4107.pdf

Experimentação problematizadora:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc30/07-PEQ-4708.pdf

Ensino por investigação:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc29/06-RSA-7306.pdf

Texto paradidático sobre infiltração da água no solo e absorção de água pelas raízes:

Livro: Aventuras de uma gota d´água
Autor Samuel Murgel Branco
Editora Moderna


Outros roteiros de experimentos sobre o metabolismo das plantas com orientações para o professor:
http://www.cdcc.usp.br/exper/medio/biologia/3metabolismo_op.pdf

http://www.cdcc.usp.br/exper/medio/biologia/3metabolismo_al.pdf

http://www.cdcc.usp.br/exper/fundamental/roteiros/me51.pdf

Avaliação

O aluno poderá ser avaliado pela sua participação e interesse durante a aula, o que pode incluir bom comportamento em grupo, formulação de hipóteses coerentes, perguntas inteligentes e interesse e cuidado na montagem do experimento. O roteiro de acompanhamento do experimento, com registro da montagem, hipóteses iniciais e respostas das perguntas elaboradas pelo professor deve ser entregue para correção. O professor pode sugerir uma pesquisa sobre o tema EVAPOTRANSPIRAÇÃO e a importância das plantas no ciclo hidrológico.

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