Esta aula é a quinta 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 quinta aula o aluno poderá vivenciar o método científico ao revisitar uma clássica experiência do passado, elaborar hipóteses e compará-las com as do cientista estudado na aula anterior (Aula 4 – O experimento de Van Helmont) e entender a importância da terra e da água para o desenvolvimento das plantas.

O aluno precisa saber que as plantas como todo ser vivo precisa de alimento (energia na forma de matéria) para se desenvolver. É importante que já tenha sido trabalhado as características do fazer ciência para que o aluno já saiba que os conhecimentos hoje disponíveis são fruto de um longo processo histórico, que as descobertas vão surgindo aos poucos, muitas delas por experimentação. É interessante que os alunos tenham realizado as atividades propostas nas aulas anteriores desta sequencia: A Água e as plantas II – Evapotranspiração e História da ciência e desenvolvimento das plantas I – O experimento de Van Helmont

O professor pode começar a aula resgatando o que foi trabalhado na aula referente ao experimento de Van Helmont e questionar os alunos se eles ficaram convencidos com as conclusões desse cientista. A partir de então pode apresentar outro cientista contemporâneo de Van Helmont que não se convenceu tão facilmente, John Woodward. Ele acreditava que as plantas não se alimentavam somente de água, pois “mesmo a água mais clara, dificilmente é pura, pois há uma grande quantidade de partículas de terra muitíssimo pequenas por toda água.”

Desta vez, a primeira etapa não será visualizar a montagem na internet e sim, esquematizar (desenho e legendas) o roteiro seguido por Woodward. (se quiser pode pedir que façam no paint ou PowerPoint, apesar da boa e velha folha de papel e uma caneta serem suficientes)

Descrição do experimento: Woodward realizou três montagens A, B e C.
Na montagem A, uma muda de peso igual 95g foi colocada em um pote/vaso com 100mL de água da chuva e tampado assim como no experimento de Van Helmont. Durante 77 dias, ele completou o volume do vaso até 100mL, tendo adicionado ao fim deste período 820 mL de água. A planta foi pesada, obtendo-se 145g.

Na montagem B, uma muda de peso igual 95g foi colocada em um pote/vaso com 100mL de água da chuva e uma colher de sopa de terra de jardim. A montagem foi tampada assim como no experimento de Van Helmont. Durante 77 dias, ele completou o volume do vaso até 100mL, tendo adicionado ao fim deste período 840 mL de água. A planta foi pesada, obtendo-se 285g.

Na montagem C, ele realizou um experimento controle. Um vaso com 100mL de água da chuva foi tampado sem muda nenhuma. Durante 77 dias, ele completou o volume do vaso até 100mL, tendo adicionado ao fim deste período 34 mL de água

Questões para o aluno preencher o roteiro:
a) Qual é a diferença das condições em que foram colocadas as plantas na montagem A e B?
Comentário: Esta pergunta tem o intuito de exercitar a capacidade de interpretação de texto e o poder de observação do aluno (em seu próprio esquema). A aluno deve perceber que na montagem A, a planta foi colocada em um vaso com água apenas. A montagem B diferencia-se da primeira pela adição de uma colher de sopa da terra de jardim.

b) Por que o cientista fez um experimento controle?
Comentário: Com a montagem C (controle), o cientista poderia avaliar o quanto de água foi perdido exclusivamente por evaporação. Se pegarmos os valores finais de água consumida na montagem A e B e diminuirmos do obtido na montagem C, obteremos o valor líquido (sem sarcasmo) de água utilizada pela planta em cada caso (A- sem terra ou B- com terra). Nesta questão o professor pode explorar a importância da utilização de controles na realização de experimentos.

c) Na planta A foram colocados 820 mL de água durante 77 dias, sempre completando 100mL no vaso. Por quê era preciso completar com mais água?
Comentário: Aproveite para dialogar com as conclusões passadas. Relembre os experimentos das aula 2 -A Água e as Plantas I e II. Eles devem lembrar que a conclusão desta aula foi que as plantas absorvem água pelas raízes, a conduz pelo caule para todo o corpo da planta e a elimina pela folha por “poros” chamados estômatos. Desta forma era preciso completar o experimento com água diariamente para que o vaso não secasse, uma vez que parte dela era eliminada na transpiração da planta.

d) Quanto foi completado na montagem B?
Comentário: Esta pergunta tem o intuito de exercitar a capacidade de interpretação de texto e o poder de observação do aluno (em seu próprio esquema). Foram completados 840 mL de água

e) Quanto foi completado no controle?
Comentário: Esta pergunta tem o intuito d e exercitar a capacidade de interpretação de texto e o poder de observação do aluno (em seu próprio esquema). Foram completados 35mL de água.

f) Por que foi colocado u ma tampa na boca do vaso?
Comentário: Aproveite para dialogar com o desenvolvimento do experimento da aula passada . Assim como no experimento de Van Helont, a utilização da tampa tem a função de isolar a variável a ser avaliada de fatores externos. A diferença é que no experimento de Woodward, a tampa é utilizada para não permitir que entrasse água da chuva que não fosse contabilizada como volume gasto pela planta.

g) Qual das plantas cresceu mais? Como você explica essa diferença?
Comentário: Essa questão tem o objetivo de exercitar a observação e descrição dos resultados para poder encaminhar a conclusão. É bem direta: A planta B cresceu mais e pode ser explicado pelo fato de nesta montagem ter sido adicionado terra e utilizado mais água.

h) O que se pode concluir com essa experiência?
Comentário: Com essa experiência podemos concluir que de alguma forma ( ainda é cedo para falar em fotossíntese) ,com quantidades mínimas de água e terra, a planta obtém alimento para se desenvolver.

Livros:
Leitura Recomendada sobre história dos conhecimentos sobre Fotossíntese:

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.

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  
DRIVER, R.; ASOKO, H.; LEACH, J.; MORTIMER, E. F. & SCOTT, P. Construindo conhecimento científico na sala de aula. Química Nova na Escola 9 – maio 1999 (p. 31-39).
Disponível em: http://www.foco.lcc.ufmg.br/ensino/qnesc/pdf/n09/aluno.pdf  
MOREIRA, M. A. & OSTERMANN, F. Sobre o ensino do método científico. Caderno Catarinense de Ensino de Física 10 (2). Florianópolis: UFSC, agosto de 1993 (p. 108-117).
Disponível em: http://www.fsc.ufsc.br/ccef/port/10-2/artpdf/a1.pdf  
MORTIMER, E.F. Construtivismo, mudança conceitual e ensino de Ciências: para onde vamos? REF?? Ver com aline
Disponível em:
http://www.if.ufrgs.br/public/ensino/N1/2artigo.htm  

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

O aluno pode ser avaliado pela participação e interesse durante a atividade. O roteiro da atividade pode ser recolhido e avaliado.