PROGRAMA Biologia e Geologia

CURSOS PROFISSIONAIS DE NÍVEL SECUNDÁRIO

PPRROOGGRRAAMMAA

Componente de Formação Científica

Disciplina de

BBiioollooggiiaa ee GGeeoollooggiiaa

Direcção-Geral de Formação Vocacional 2005

Programa de BIOLOGIA E GEOLOGIA Cursos Profissionais

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Parte I

OOrrggâânniiccaa GGeerraall

Índice: PPáággiinnaa

1. Caracterização da Disciplina ........................ 2

2. Visão Geral do Programa ............................. 2

3. Competências a Desenvolver ....................... 4

4. Orientações Metodológicas / Avaliação ........ 5

5. Elenco Modular ............................................. 8

6. Bibliografia .................................................... 9


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1. Caracterização da Disciplina

Actualmente a Biologia e a Geologia desempenham um papel relevante na dinâmica da sociedade e na construção da sua cultura, pois os seus conhecimentos influenciam a forma como as pessoas organizam o seu dia-a-dia, perspectivam a melhoria da sua qualidade de vida e interagem com o ambiente.

Os avanços destas áreas científicas e as suas aplicações tecnológicas têm vindo a proporcionar diversas informações e soluções que conferem inegáveis vantagens e comodidades.

Assim, por exemplo, a segurança alimentar, a redução dos riscos de propagação de doenças ou a preservação da biodiversidade são exemplos de aspectos que envolvem conhecimentos de Biologia, cujos avanços científicos despertam elevado interesse social e, em geral, merecem consensual aprovação.

Por outro lado, a gestão de recursos minerais, energéticos ou hídricos, o armazenamento de resíduos industriais e urbanos e a monitorização de fenómenos sísmicos e vulcânicos, são actividades que envolvem conhecimentos de Geologia e que as sociedades actuais não dispensam, pois visam encontrar respostas para alguns dos problemas que afectam e preocupam a vida das pessoas.

No entanto, nem sempre os avanços científicos são pacíficos e consensuais. Por vezes originam instabilidade social e chegam a perturbar as rotinas e os comportamentos, na medida em que as suas aplicações tecnológicas afectam de forma mais ou menos directa, a integridade física ou moral das pessoas.

Relembrem-se, neste sentido, as controvérsias que rodeiam a manipulação do património genético dos seres vivos, o tratamento de resíduos urbanos e industriais, a localização e exploração de reservas de combustíveis fósseis, ou mesmo, a manipulação de microrganismos na produção de vacinas experimentais e armas biológicas. Estas são, seguramente, temáticas que não deixam ninguém indiferente, no entanto, a participação democrática dos cidadãos nos debates, tomando posições críticas e fundamentadas não é fácil, pois exige a mobilização de conceitos que estes nem sempre dominam.

Neste quadro, impõe-se que a educação formal em Biologia e em Geologia privilegie abordagens inovadoras que ajudem os alunos a compreender problemas, a saber ponderar criticamente argumentos contraditórios, a desenvolverem competências de pesquisa de informação e a formularem juízos cientificamente fundamentados.

Deste modo, o estudo dos conteúdos desta disciplina deverá ser considerado um instrumento importante para a educação geral dos jovens, assim como um contributo indispensável à formação científica daqueles que perspectivam saídas profissionais mais directamente relacionadas com estas áreas do saber.

Em articulação com as preocupações enunciadas, considera-se que o programa de Biologia e Geologia, destinado a alunos do ensino secundário, deve garantir que estes desenvolvam competências de natureza científica, bem como aprendam a interagir de forma autónoma, consciente e construtiva com as questões que actualmente preocupam a sociedade, desenvolvendo formas de relacionamento responsável com os seus concidadãos, assim como com o ambiente e os seus recursos naturais.

2. Visão Geral do Programa

A disciplina de Biologia e Geologia insere-se na componente de formação científica dos cursos profissionais e destina-se a proporcionar aprendizagens científicas de base que correspondam, simultaneamente, às exigências de uma formação de nível secundário e de uma qualificação profissional de nível 3.


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Os processos de ensino e de aprendizagem deverão ser orientados para a compreensão global da Biologia e da Geologia, quer na identificação dos seus objectos de estudo, quer na exploração articulada dos conhecimentos que englobam actualmente.

A concepção geral do programa visou a elaboração de uma proposta de ensino integrado de Biologia e de Geologia. A Biosfera e a Geosfera são abordadas numa perspectiva sistémica, privilegiando-se a sua estrutura e dinâmica, bem como as interacções que estabelecem entre si e com os restantes subsistemas terrestres.

O esquema que se apresenta na figura 2.1 resume a conceptualização global do programa. Destaca-se a identificação do objecto de estudo – A GEOSFERA E A BIOSFERA NO SISTEMA TERRA – como fio articulador do programa, assim como a interdependência das aprendizagens inerentes aos diversos módulos.

Figura 2.1 – Esquema Conceptual do Programa

O programa organiza-se em oito módulos cuja abordagem será obrigatoriamente sequencial.

No Módulo 1 – A Terra no Sistema Solar – perspectiva-se a Terra no Sistema Solar, com destaque para os processos envolvidos na sua origem, as interacções que estabelece com a Lua, bem como a sua actividade geológica face à de outros planetas do Sistema Solar. A Terra é entendida como um sistema, cuja dinâmica evidencia as principais interacções que os seus subsistemas estabelecem entre si. Os métodos utilizados no estudo do interior da Geosfera e o seu modelo de estrutura interna são também abordados neste módulo.

Módulo 1 A Terra no Sistema

Solar

Módulo 2 Estrutura e Dinâmica

da Geosfera

Módulo 3 Estrutura da Biosfera

Módulo 4 Mobilização de Matéria e Energia na Biosfera

Módulo 6 Regulação na Biosfera

Módulo 7 História e Evolução

da Terra

Módulo 8 O Homem no Sistema Terra

GEOSFERA BIOSFERA Módulo 5

Unidade e Diversidade Celular

HIDROSFERA

ATMOSFERA


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O Módulo 2 – Estrutura e Dinâmica da Geosfera – visa o estudo da actividade vulcânica e sísmica, como manifestações da actividade geológica do nosso planeta e seu contributo para o conhecimento da estrutura interna da Geosfera. A Tectónica de Placas surge como uma teoria que permite explicar a dinâmica da Geosfera à escala do planeta, relacionando os processos geológicos internos com algumas alterações que se verificam à superfície da Terra.

No Módulo 3 – Estrutura da Biosfera – exploram-se algumas características gerais da vida, problematizando a organização dos seres uni e multicelulares, o que possibilitará a compreensão da célula como unidade estrutural e funcional dos seres vivos. Abordam-se, ainda, aspectos relacionados com a sistemática dos seres vivos e com os diferentes níveis de organização da Biosfera.

O Módulo 4 – Mobilização de Matéria e Energia na Biosfera – permite o estudo dos processos de auto e heterotrofia, bem como dos processos de utilização de matéria pelas células, nomeadamente as vias aeróbia e anaeróbia. São também estudadas as soluções encontradas por diferentes seres para garantir a movimentação de matéria nos seus organismos, bem como as trocas de gases com o ambiente.

O Módulo 5 – Unidade e Diversidade Celular – visa a compreensão geral do papel dos ácidos nucleicos na síntese das proteínas pela célula, assim como da mitose enquanto processo que garante a manutenção do património genético durante a divisão celular.

No Módulo 6 – Regulação na Biosfera – abordam-se aspectos relacionados com a manutenção das condições do meio interno dos organismos face às flutuações do meio externo. Nesse sentido, estudam-se os casos de termorregulação e osmorregulação nos animais, assim como exemplos de efeitos de fitohormonas em plantas.

O Módulo 7 – História e Evolução da Terra – centra-se na história da Terra, explorando alguns dos acontecimentos geológicos e biológicos que marcaram o seu passado. As rochas (sedimentares, magmáticas e metamórficas) são estudadas como arquivos da história da Terra, com informação sobre as condições em que se formaram e sobre as alterações que posteriormente sofreram. Face aos registos fósseis contidos nas rochas, são discutidos argumentos que sustentam a evolução biológica, surgindo o evolucionismo como uma teoria explicativa da história da diversidade da vida na Terra.

O Módulo 8 – O Homem no Sistema Terra – contempla o estudo de algumas das intervenções do Homem nos subsistemas terrestres e possíveis implicações para o futuro do nosso planeta. São analisados aspectos de crescimento populacional e exploração de recursos naturais, de ocupação antrópica e problemas de ordenamento, bem como de protecção ambiental e desenvolvimento sustentável.

3. Competências a Desenvolver

Os alunos, ao longo dos diferentes módulos, devem desenvolver competências como as que seguidamente se apresentam.


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• A compreensão de conceitos, leis, teorias e modelos que permitam construir uma visão global da Biologia e da Geologia como ciências, bem como uma formação científica básica para a integração no mundo do trabalho e/ou desenvolvimento de estudos posteriores.

• A aplicação de conceitos, leis, teorias e modelos a situações reais e quotidianas, adoptando estratégias de resolução de problemas.

• A análise crítica de hipóteses, teorias ou argumentos contraditórios que permitam desenvolver o pensamento crítico e ajuizar sobre as implicações do desenvolvimento da Biologia e da Geologia.

• O desenvolvimento de qualidades próprias do trabalho científico, tais como o rigor, a ordem e a estruturação, a capacidade crítica e autocrítica, a busca de informação, a contrastação de resultados e a abertura a novas ideias.

• A integração de aspectos sociais e tecnológicos inerentes ao desenvolvimento da Biologia e da Geologia, reconhecendo a sua importância para o ser humano, a sociedade e a exploração sustentada dos recursos naturais.

• A utilização autónoma de processos de pesquisa documental.

Pretende-se que o desenvolvimento das competências contemple, de forma integrada, os domínios conceptual, procedimental e atitudinal.

• Como competências de natureza conceptual consideram-se aquelas que visam o conhecimento de factos, hipóteses, princípios, teorias, bem como terminologia ou convenções científicas; inclui-se, também, a compreensão de conceitos, na medida em que estes se relacionam entre si e apenas desse modo permitem interpretar e explicar informação em formatos diversos.

• As competências de natureza procedimental estão relacionadas com a própria natureza do trabalho científico. Assim, são exemplos a observação e descrição de fenómenos, a obtenção e interpretação de dados, o conhecimento de técnicas de trabalho, a manipulação de dispositivos, bem como as competências que permitem a planificação, execução e avaliação de desenhos investigativos simples. Nesta perspectiva, o desenvolvimento de competências procedimentais inclui aspectos de natureza cognitiva e manipulativa.

• Como competências de natureza atitudinal consideram-se as que visam o desenvolvimento de atitudes, face aos conhecimentos, aos trabalhos científicos (rigor, curiosidade, objectividade, perseverança,...) e às implicações que daí decorrem para a forma como perspectivam a sua própria vida e a dos outros. Em causa estão a identificação e diferenciação de condutas e suas implicações, a capacidade de formular juízos de valor, ou mesmo a assunção de posturas guiadas por convicções fundamentadas.

4. Orientações Metodológicas / Avaliação

No que respeita aos aspectos metodológicos e de avaliação, assume-se que os professores, os alunos e a escola, como um todo, devem desempenhar um papel central na selecção das melhores opções para o cumprimento do programa. No entanto, salienta-se que esta autonomia de gestão das abordagens metodológicas e dos processos de avaliação deverá ter sempre em conta os aspectos que se seguem.


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Centrar os processos de ensino nos alunos

Numa perspectiva construtivista da aprendizagem, salienta-se que é importante ter em conta os conhecimentos prévios dos alunos, assim como valorizar as suas vivências e objectivos, pois estes aspectos condicionam, de modo decisivo, as suas aprendizagens.

Valorizar a realização de actividades práticas

A componente prática deverá ser parte integrante e fundamental dos processos de ensino e aprendizagem dos conteúdos de cada módulo.

O trabalho prático deve ser entendido como um conceito abrangente que engloba actividades de natureza diversa, que vão desde as que se concretizam com recurso a papel e lápis, àquelas que exigem um laboratório ou uma saída de campo.

Os alunos deverão desenvolver e/ou aperfeiçoar competências tão diversificadas como, a manipulação correcta e em segurança de instrumentos ópticos (microscópio óptico e lupa), a utilização de sistemas automáticos para recolha de dados (nomeadamente sensores), a apresentação e interpretação gráfica de dados, a execução de memórias descritivas e interpretativas de actividades práticas, a pesquisa autónoma de informação em diferentes suportes, não esquecendo, ainda, o reforço das capacidades de expressão oral e escrita e o recurso às novas tecnologias da informação, nomeadamente internet e programas de simulação.

Atribui-se especial importância ao desenvolvimento de actividades que impliquem os alunos na planificação e realização de trabalhos experimentais, o que envolve a manipulação e o controlo de variáveis, bem como processos de tomada de decisão sobre a utilização de réplicas.

As abordagens práticas deverão, sempre, integrar as dimensões teórica e prática da Biologia ou da Geologia, assim como o trabalho cooperativo entre os alunos. Ao professor caberá aferir e decidir o grau de abertura das tarefas, ponderando as competências que os alunos já possuem e as que pretende desenvolver, bem como o tempo e os recursos disponíveis.

Explorar relações explícitas e recíprocas entre Ciência, Tecnologia e Sociedade

A organização de actividades de ensino e aprendizagem centradas em contextos reais, com significado para os alunos, facilita o desenvolvimento integrado de competências de natureza conceptual, procedimental e atitudinal.

A mobilização de questões de âmbito local, nacional ou internacional, situações do dia-a-dia, ou mesmo casos históricos que envolvam controvérsias sociais em torno de aplicações científicas ou tecnológicas, possibilitam a organização de processos de ensino-aprendizagem interessantes e válidos para a concretização das finalidades do programa.

Neste tipo de abordagens, o conhecimento e a compreensão de conceitos e processos científicos não se assumem, em si mesmo, como finalidades de ensino e aprendizagem; ao aluno apresentam-se, antes, como meios indispensáveis para a compreensão efectiva das questões em análise, pois permitem-lhe compreender e avaliar criticamente diferentes argumentos ou pontos de vista.

Esta orientação metodológica visa a alfabetização científica dos alunos, valorizando a possibilidade de se tornarem cidadãos capazes de assumir posturas críticas e responsáveis, face ao desafio de participarem nos processos democráticos de tomada de decisão, quando estão em jogo questões de natureza científico-tecnológica com impacte social e/ou ambiental.

Nesta perspectiva, é indispensável que o estudo dos conceitos e processos que estão previstos no programa inclua a análise de interrelações Biologia/ Geologia – Tecnologia, assim como a análise de questões sociais e/ou ambientais relacionadas com a génese ou aplicação desses conhecimentos.


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Promover a identificação e exploração de situações problemáticas abertas

Os processos de ensino e aprendizagem devem centrar-se em problemáticas com significado para os alunos, ou seja, serem organizados numa perspectiva de resolução de problemas e desenvolvimento de espírito crítico.

A compreensão de um problema abrangente e a selecção de caminhos para a sua resolução deverão supor a formulação de questões, articuladas e progressivamente mais simples, susceptíveis de orientar a definição de percursos de aprendizagem intencionais.

A resolução de problemas deverá incluir o desenvolvimento de actividades de planificação, a pesquisa de informação, a execução de actividades práticas, a avaliação de resultados e, desejavelmente, a confrontação e a avaliação de argumentos, assim como a síntese de informação.

O grau de abertura das propostas deverá ser criteriosamente ponderado pelos professores, tendo em conta as competências dos alunos, o que implica aproximações progressivas a formas de trabalhar que exijam elevada autonomia e responsabilidade.

Integrar aspectos da História da Ciência

Esta dimensão pode envolver a recapitulação de fases essenciais da construção de conhecimentos científicos, o que pode constituir um instrumento de mudança conceptual. Pode servir, também, para apresentar a Ciência como um empreendimento que envolve processos pessoais e sociais.

Em causa não deverá estar a reconstrução de elevado número de factos históricos para um determinado conceito nem, tão pouco, a exploração de narrativas ou descrições empíricas sem qualquer critério.

Rentabilizar situações de aprendizagem não formal

As visitas realizadas a parques temáticos ou museus, a exploração da informação veiculada por livros e revistas de divulgação científica para o público em geral, ou mesmo a análise de notícias divulgadas pelos media, pode contribuir para mostrar a importância da ciência na vida diária das pessoas, promovendo também o desenvolvimento de hábitos de análise crítica da informação.

Integrar a avaliação nos processos de ensino e aprendizagem

As actividades de avaliação devem ser entendidas como parte integrante dos processos educativos e, nesse sentido, ocorrerem perfeitamente articuladas com as estratégias didácticas utilizadas, pois ensinar, aprender e avaliar são, na realidade, três processos interdependentes e inseparáveis.

De acordo com as propostas do programa, os processos de avaliação deverão integrar as dimensões teórica e prática do ensino de Biologia e de Geologia. Deste modo, o objecto da avaliação não poderá ficar limitado ao domínio conceptual, mas integrar, necessariamente, os dados relativos aos aspectos procedimentais e atitudinais da aprendizagem dos alunos.

Em permanente articulação com as estratégias utilizadas pelos professores, as actividades de avaliação das aprendizagens deverão ser concebidas de modo a averiguar não só as construções conceptuais alcançadas pelos alunos mas, também, a forma como tal aconteceu, os procedimentos realizados, as destrezas desenvolvidas e as atitudes reveladas.

Nesta perspectiva, avaliar é uma tarefa permanente e complexa que supõe o uso de diferentes técnicas e instrumentos. Valorizam-se os processos de observação (estruturados e de notação livre) e, para além de testes e questionários, recomenda-se a adopção de estratégias que envolvam a elaboração, pelos alunos, de memórias descritivas de actividades, ensaios, mapas conceptuais ou V de Gowin, entre outros.


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Salienta-se, no entanto, que as opções tomadas deverão, sempre, salvaguardar os seguintes aspectos.

• A avaliação, sendo parte integrante dos processos educacionais, deverá revestir-se de funções diagnóstica, formativa e sumativa interdependentes e devidamente articuladas com as actividades de ensino-aprendizagem.

• A avaliação, permitindo diagnosticar o ponto de partida dos alunos, orientará o professor na análise do programa e na selecção das estratégias mais adequadas para a sua implementação.

• A avaliação formativa possibilitará o acompanhamento permanente da qualidade dos processos de ensino e de aprendizagem, fornecendo elementos que o professor deverá utilizar para reforçar, corrigir e incentivar a aprendizagem dos alunos.

• A avaliação com funções formativas deverá prevalecer durante todo o processo educativo, permitindo aos alunos receber feedback dos seus desempenhos, bem como informações que os ajudem a identificar as suas dificuldades e potencialidades, o que será fundamental na sua preparação para os momentos de avaliação sumativa que terão lugar no final de cada módulo.

5. Elenco Modular

Número Designação Duração de referência

(horas)

1 A Terra no Sistema Solar 18

2 Estrutura e Dinâmica da Geosfera 18

3 Estrutura da Biosfera 18

4 Mobilização de Matéria e Energia na Biosfera 24

5 Unidade e Diversidade Celular 18

6 Regulação na Biosfera 18

7 História e Evolução da Terra 18

8 O Homem no Sistema Terra 18


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6. Bibliografia

Bibliografia Geral de Biologia

ALDERSON, P., ROWLAND, M. (1995) Making Use of Biology (2ª Ed.), London, MacMillan Press Ldt. ISBN: 0-333-62093-3

Neste texto, a abordagem dos conceitos surge da necessidade de compreender aspectos sociais, económicos, tecnológicos ou éticos, bem como explorar as influências culturais e as limitações associadas aos conhecimentos de Biologia. O livro está organizado em duas partes, “Economic and Environmental Biology” e “Human and Social Biology”. São apresentados questionários (com soluções) e exemplos de actividades práticas.

AZEVEDO, C. (Coord.) (1999) Biologia Celular e Molecular (3ª Ed.), Lisboa, LIDEL – Edições Técnicas. ISBN: 972-757-100-X

Texto em língua portuguesa, para o professor, com informação actualizada sobre aspectos de ultraestrutura e fisiologia celular.

CAMPBELL, N., MITCHEL, L., REECE, E., (1999) Biology (5ª Ed.), Menlo Park, Benjamin/ Cummings Publishing Company. ISBN: 0-8053-6585-0

Obra organizada em torno dos grandes temas da Biologia (A química da Vida; A Célula; O Gene; Mecanismos de Evolução...; Plantas: estrutura e função; Animais...; Ecologia). A apresentação dos conteúdos é feita de forma clara e sintética, sem esquecer os aspectos que caracterizam a natureza da Biologia como ciência e actividade humana. No final de cada unidade é apresentada uma síntese dos principais conceitos, questionários de revisão, problemas e sugestões de aspectos que permitem enfatizar a dimensão ciência-tecnologia-sociedade dos temas e conceitos estudados.

CARVALHO, A. e outros (1984) Biologia Funcional – estrutural, molecular, dinâmica e fisiológica, Coimbra, Almedina.

Livro de texto em que se tratam alguns aspectos fundamentais de Biologia Celular, Bioenergética, Bioquímica e Fisiologia. O nível de aprofundamento não é excessivo pelo que a obra é bastante acessível para professores.

DOLPHIN, W. (2001) Biological Investigations: form, function, diversity and process, (6ª Ed.), Boston, McGraw-Hill Companies. Inc. ISBN: 0073031410

Manual de laboratório. Contém propostas de protocolos laboratoriais que poderão ser úteis para a preparação das actividades práticas.

HICKMAN Jr, C., ROBERTS, L., LARSON, A., L’ANSON, H. (2004) Integrated Principles of Zoology, (12ª Ed.), Boston, WCB McGraw-Hill. ISBN: 0072439408

Compêndio de Biologia interessante pela clareza do texto e qualidade das imagens. Nos seus 38 capítulos são apresentados temas gerais de biologia, como citologia, metabolismo, genética, evolução e ecologia, com especial ênfase na caracterização estrutural e funcional dos animais, nomeadamente seus processos de obtenção de matéria, sistemas que asseguram a circulação e as trocas gasosas, bem como os processos homeostáticos.

JENKINS, M (2003) A Genética, Men Martins, Publicações Europa América Lda. ISBN: 972-1-05220-5

Livro com interesse para alunos e professores. Os temas são abordados de forma sintética e acessível. Para além de conceitos básicos de genética e hereditariedade, são apresentados factos relativos à reconstrução histórica de algumas descobertas científicas.


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JUNQUEIRA, L. & CARNEIRO, J. (2004) Histologia Básica (10ª Ed.), Rio de Janeiro, Editora Guanabara Koogan S.A. ISBN: 85-277-0906-6

A obra apresenta de forma clara e concisa aspectos da histologia funcional. Os tópicos de biologia celular e molecular são mobilizados para a descrição do funcionamento dos tecidos e órgãos. O texto é acompanhado de esquemas e/ou fotografias. Ainda que se trate de um texto com um grau de aprofundamento superior ao âmbito do programa poderá ser utilizado por alunos deste nível de ensino sob supervisão do professor. Esta edição inclui, para além do texto, atlas e CD-ROM.

JUNQUEIRA, L. & CARNEIRO, J. (2000) Biologia Celular e Molecular (7ª Ed.), Rio de Janeiro, Editora Guanabara.

Texto acessível e sintético acompanhado de esquemas e/ou fotografias. Apresenta, no início de cada capítulo, um roteiro dos principais assuntos a abordar, o que facilita a sua utilização. Ainda que se trate de um texto com um grau de aprofundamento superior ao do programa poderá ser consultado pelos alunos com supervisão do professor.

LEWIS, R. (1997) Human Genetics – Concepts and Applications (2ª Ed.), Dubuque, WCB Publishers.

Trata-se de um texto de aprofundamento. Aborda aspectos básicos de hereditariedade (DNA, genes e leis de Mendel), genética de populações, genética relacionada com imunidade e cancro, bem como aplicações tecnológicas dos conhecimentos de genética. O texto é acompanhado de esquemas e/ou fotografias a cores e frequentes quadros ou tabelas resumo; alguns capítulos incluem dados de natureza histórica relativos a avanços científicos e tecnológicos.

MARGULIS, L. & SCHWARTZ, K. (1998) Five Kingdoms: an Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth. (3ª Ed.), New York, WH Freeman & Co.

Obra de referência que tem por base a proposta de classificação de Whittaker, ulteriormente modificada. Define e caracteriza os reinos e respectivos filos em que se classificam os seres vivos, sendo o esquema de classificação baseado em dados paleontológicos e moleculares. Na sua secção introdutória apresenta, de forma breve, alguns aspectos básicos para a compreensão do processo de classificação dos seres vivos, tais como, “perspectiva histórica dos sistemas de classificação”, “as células dos diferentes reinos” e “ciclos de vida”, entre outros. O livro é bastante ilustrado e de fácil consulta.

MATTHEY, W., DELLA SANTA, E., WANNENMACHER, C. (1984) Manuel Pratique d'Ecologie, Lausanne, Payot.

Obra organizada com preocupações didácticas, apresentando informação essencial à compreensão dos conceitos básicos de ecologia e propostas de actividades de campo e laboratório em diferentes ambientes (como por exemplo, num curso de água, num lago, na cidade, num muro, no solo, etc.). Apresenta esquemas simples de dispositivos a utilizar ou montar nas actividades de campo e/ou laboratório, bem como de aspectos de morfologia externa de seres vivos com vista a orientar a sua identificação.

MOORE, R. (Ed.) (1994) Biology Labs That Work: The best of How-to-do-its, Reston, Virginia, National Association of Biology Teachers (NABT).

São apresentadas actividades práticas simples e executáveis com recursos acessíveis. As sugestões podem ser facilmente adaptadas, de modo a ajustar o grau de abertura das tarefas às características particulares dos alunos. O texto enfatiza a necessidade dos alunos serem envolvidos em processos de desenho experimental, formulação de hipóteses, observação sistemática e organização de registos, bem como de interpretação, conclusão e comunicação de resultados.

PANIAGUA, R. e outros (1997) Citología e Histología Vegetal y Animal (2ª Ed.), Madrid, McGRAW – HILL – Interamericana de España, S. A. U.

Obra em língua espanhola que contém textos e imagens relativos à citologia e histologia vegetal e animal. O texto está organizado numa perspectiva evolutiva; parte do nível de organização mais simples para o mais complexo, isto é, explora primeiro a célula (animal e vegetal) e os seus componentes, e depois os tecidos e órgãos explicitando a sua formação e função.


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PRICE, P. (1996) Biological Evolution, New York, Saunders College Publishing.

Trata-se de um texto de aprofundamento. O leitor pode encontrar capítulos sobre “Darwin, sua vida e teoria”, “Conceitos de Espécie e Origem de novas espécies”, “Origem da vida e aparecimento dos eucariontes”, “Dos eucariontes aos fungos, animais e plantas”, “Radiação Adaptativa”, “Evolução Humana”, “Classificação Biológica” e “Evolução Neodarwiniana”, entre outros.

PURVES, W., ORIANS G., HELLER E. (1998) Life, The Science of Biology. (5ª Ed.), Sunderland, Sinauer Associates.

Compêndio de Biologia que se evidencia pela clareza do seu texto e qualidade das ilustrações.

RAVEN, P., EVERT, R., EICHHORN, S. (1999) Biology of Plants (6ª Ed.), New York, W.H. Freeman: Worth. ISBN:1-5725-9041-6

Compêndio de Biologia que se evidencia pela clareza do seu texto e qualidade das ilustrações. Apresenta aspectos básicos de estrutura e metabolismo da célula vegetal, fundamentos de genética, evolução e classificação (com especial ênfase no reino vegetal), anatomia e fisiologia vegetal, bem como aspectos de ecologia.

ROBERTIS, E. & ROBERTIS, E. M. (1996) Biologia Celular e Molecular , Lisboa, Fundação Calouste Gulbenkian. ISBN: 972-31-0687-6

Este livro trata das células e moléculas que integram a unidade do mundo vivo. Aborda os avanços mais recentes da biologia molecular, sem deixar de fazer referência aos trabalhos dos citologistas clássicos. Cada capítulo contém uma introdução onde se mencionam os seguintes aspectos: principais objectivos; sumários com os pontos essenciais do capítulo; uma lista de referências e leituras adicionais para completar a informação. O livro poderá ser utilizado pelos alunos sob supervisão do professor.

STANSFIELD, W., COLOMÉ, J., CANO, J. (1998) Biologia Molecular e Celular, Amadora, Editora McGraw-Hill de Portugal Lda.

Este livro apresenta um texto bastante acessível. Inclui questões de revisão e problemas resolvidos. Destaque para a preocupação dos tradutores em clarificarem o sentido dos termos menos comuns com notas de rodapé. Interessante para professores.

VANDER, A., SHERMAN, J., LUCIANO, D. (2001) Human Physiology: the mechanisms of Body Function (8ª Ed.), New York, Mc Graw Hill. ISBN: 0-07-118088-5 (existem versões brasileiras de edições anteriores)

Obra de referência, com excelentes esquemas e fotografias. Permite o estudo de conceitos relacionados com a reprodução humana, genética e alterações do material genético, imunologia, bem como aspectos gerais de toxicologia. Inclui CD-ROM interactivo.

VODOPICH, D. , MOORE, R. (2001) Biology Laboratory Manual (6ª Ed), Boston, McGraw-Hill Companies. Inc. ISBN: 0073031216

Manual de laboratório. Contém propostas de protocolos laboratoriais que poderão ser úteis para a preparação das actividades práticas.

Bibliografia Geral de Geologia

ALLÉGRE, C. (1987) Da Pedra à Estrela, Lisboa, Publicações Dom Quixote.

Partindo das controvérsias que animaram a pesquisa geológica, o autor aborda a estrutura da Terra e a escala de tempo geológico. Examina, depois, a evolução do Sistema Solar, integrando nela o nosso planeta. Termina com o tratamento da evolução global da parte sólida da Terra, da hidrosfera e da atmosfera, bem como da origem da vida. Trata-se de uma óptima síntese, inovadora e escrita em linguagem acessível, que enquadra a visão geológica em domínios de grande abrangência interdisciplinar.


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ALLÉGRE, C. (1993) As Fúrias da Terra, Lisboa, Relógio d’Água.

Para além de muita informação actualizada relativa aos temas tratados, o livro integra permanentemente os fenómenos vulcânicos e sísmicos na dinâmica das placas tectónicas. Aborda com detalhe aspectos históricos, articulando-os com os esforços actuais para a previsão e prevenção da ocorrência de erupções vulcânicas e de sismos. Leitura interessante para actualização destes temas.

ANDRADE, C., (1998) Dinâmica, Erosão e Conservação das Zonas de Praia, Lisboa, Parque Expo.

Aborda os problemas do litoral, a dinâmica das praias, a sua erosão e conservação.

ANGUITA, F. (1988) Origen y historia de la Tierra, Madrid, Rueda.

Livro baseado em três pilares fundamentais: a tectónica de placas, a perspectiva planetária e a interacção litosfera – atmosfera – biosfera, todos eles tratados com uma grande preocupação com a dimensão temporal.

ANGUITA, F. (1993) Geologia Planetária, Madrid, Mare Nostrum.

Escrito para um público de professores, fornece, além de fundamentação teórica, um desenvolvimento didáctico onde são abordados aspectos relacionados com as principais dificuldades na aprendizagem do tema, sugerindo actividades.

ANGUITA, F. & MORENO, F. (1991) Procesos Geológicos Internos, Madrid, Rueda. ISBN: 84-720-063-8

Analisa processos geológicos como o magmatismo, o metamorfismo e a deformação, tendo como marco de referência a tectónica de placas.

ANGUITA, F. & MORENO, F. (1993) Procesos Geológicos Externos y Geologia Ambiental, Madrid, Rueda. ISBN: 84-7207-070-0

Analisa os processos geológicos externos numa perspectiva ambiental.

BONITO, J. (2000) As actividades práticas no ensino das Geociências. Um estudo que procura a conceptualização, Lisboa, IIE.

Este livro discute o papel didáctico das actividades práticas no ensino das Geociências, reflectindo sobre os seus objectivos e características.

BRAHIC, A., HOFFERT, M., SCHAAF, A. & TARDY, M. (1999) Sciences de la Terre et de l’Univers, Paris, Vuibert.

Manual de nível universitário consagrado às Ciências da Terra e do Universo, colocando as geociências num quadro mais global.

BUSH, R. (ed.) (1997) Laboratory Manual in Physical Geology, Upper Saddle River Nj, Prentice Hall.

Obra com algumas propostas de actividades práticas.

CARON, M., GAUTHIER, A., SACHAAF, A., ULYSSE, J. & WOZNIAK, J. (1995) Comprendre et enseigner la Planète Terre, Paris, Ophrys.

Texto básico que cobre as matérias de geologia geral.

CERQUEIRA, J. (2001) Solos e Clima em Portugal, Lisboa, Clássica Editora. ISBN: 972-561-324-4

Texto em língua portuguesa, para alunos e professor, que foca aspectos como a formação do solo, as rochas e os solos, a erosão dos solos, entre outros.


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CHAMLEY, H. (2002) Environnements géologiques et activités humaines, Paris, Vuibert.

Este livro analisa, à escala local e planetária, a importância, as causas e as consequências da actividade humana, abordando três temas: os riscos geológicos naturais, a natureza e as consequências da exploração dos recursos naturais e os desequilíbrios que provocam as actividades humanas nos subsistemas terrestres (externos).

CHERNICOFF, S., FOX, H. & VENKATARRISHNAN, R. (1997) Essentials of Geology, New York, Woth Publishers.

O objectivo desta obra é providenciar uma introdução aos conhecimentos básicos de Geologia – tectónica de placas, geologia ambiental e recursos naturais e, também, geologia planetária.

COSTA, F., GARCIA, M., GAMEIRO, M. & TERÇA, O. (1997) Geologia – Construindo Conceitos sobre a Terra, Lisboa, IIE.

Nesta obra são apresentadas diversas propostas de actividades, a par com informação teórica.

FORJAZ, V. (2000) Vulcão Oceânico da Serreta, S. Miguel, Observatório Vulcanológico e Geotérmico dos Açores.

Publicação sucinta com notícias sobre o vulcão oceânico da Serreta, incluindo esquemas, mapas e fotografias.

GALOPIM de CARVALHO, A. (1996) Geologia – Morfogénese e Sedimentogénese, Lisboa, Universidade Aberta.

Através de uma abordagem geral dos sistemas terrestres e dos processos que neles ocorrem é definida uma fisionomia do planeta. O livro apresenta depois a alteração das rochas e a formação de solos, os agentes modeladores e a sedimentogénese, as rochas sedimentares e a sua classificação. Textos úteis para actualização global e consulta nos múltiplos domínios abordados.

GALOPIM de CARVALHO, A. (1996) Geologia – Petrogénese e Orogénese, Lisboa, Universidade Aberta. Nesta publicação o autor reúne informação geológica relevante nos domínios do magmatismo, do metamorfismo e das rochas respectivas, da deformação e orogénese e da tectónica global, apresentando a respeito desta uma breve resenha histórica e alguns dados relativos à evolução da margem continental portuguesa e à tectónica global antemesozóica.

GASS, I., SMITH, P. & WILSON, R. (1978) Vamos compreender a Terra, Coimbra, Almedina.

Este livro de texto em português aborda diversos temas programáticos.

GOHAU, G. (1988) História da Geologia, Lisboa, Publicações Europa-América.

Remontando à Antiguidade, o livro revela-nos sucessivas concepções do mundo e da sua dinâmica. Centra-se, depois, nos difíceis caminhos que conduziram ao nascimento da Geologia como ciência e às grandes controvérsias associadas ao tipo de processos envolvidos nas transformações ocorridas, à duração dos tempos geológicos e à mobilidade da face da Terra. Leitura que torna possível conhecer e meditar sobre conceitos que bloquearam temporariamente o caminho da descoberta, bem como sobre raciocínios reinterpretativos que possibilitaram novas concepções acerca da Terra e do seu funcionamento.

HAMBLIN, W. & CRISTIANSEN, E. (1995) Earth’s Dynamic Systems, Englewood Cliffs NJ, Prentice-Hall.

Livro de carácter abrangente contendo diversos temas com informação detalhada e pertinente. Caracteriza e descreve com particular pormenor os limites entre as placas litosféricas.

KRAFT, K., & KRAFT, M. (1990) Volcans. Le réveil de la Terre, Paris, Hachette.


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Dois estudiosos apaixonados legaram-nos um livro com belas imagens e descrições pormenorizadas dos muitos vulcões e regiões vulcânicas que visitaram. Na introdução historiam a antiquíssima relação do Homem com os vulcões, a destruição da “Atlântida”, as sucessivas interpretações propostas para as erupções e os avanços conseguidos no seu estudo e previsão. Ao longo do livro, o efeito destruidor da actividade vulcânica é frequentemente confrontado com o carácter renovador e criador de condições de vida na Terra que ela encerra. Além de aspectos menos conhecidos e espectaculares do vulcanismo, são referidas a sua importância económica e a sua estreita ligação à tectónica de placas.

LIMA, F. (1998) Introdução à Sismologia, Aveiro, Universidade de Aveiro. ISBN: 972-8021-73-9

Livro em português que apresenta uma panorâmica geral e diversificada sobre sismologia.

MACDOUGALLl, J. (1998) Uma História (breve) do Planeta Terra, Lisboa, Editorial Notícias.

Trata-se de uma síntese muito interessante onde, à medida que a História da Terra é percorrida, o autor vai introduzindo e desenvolvendo conceitos básicos necessários à compreensão dos fenómenos e do dinamismo terrestre. A escrita é propositadamente simples e os termos técnicos são reduzidos ao mínimo, em favor dos conceitos respectivos.

MARTINS, J. & AMADOR, F. (2001) Águas subterrâneas: uma abordagem metodológica. Cadernos Didácticos, nº2, Lisboa, DES/ME.

Este texto proporciona uma abordagem teórica, em termos de hidrogeologia, em simultâneo com preocupações metodológicas, sugerindo inúmeras actividades práticas.

MATTAUER, M. (1998) Ce que disent les pierres, Paris, Pour la Science.

Convite para um “passeio” ilustrado pelas rochas. A partir de uma série de 56 fotografias, associadas a texto e desenhos, reconstitui a história das rochas e dos grandes acontecimentos de que elas são testemunho.

MENDES VICTOR, L. (1998) O fundo dos oceanos, Lisboa, Parque EXPO98.

Texto breve e condensado que, depois de historiar as descobertas realizadas nos fundos oceânicos que conduziram à aceitação do paradigma da tectónica de placas, descreve a origem e a morfologia das bacias oceânicas e das margens activas e passivas.

MERRITS, D., WET, A., MENKING, K. (1997) Environmental Geology, New York, W.H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-2834-6

Livro útil para o estabelecimento de uma perspectiva ambiental do estudo da Geologia. Os temas são abordados com economia de conceitos fundamentais de forma a criar múltiplas oportunidades para a abordagem da dinâmica dos sistemas terrestres e das alterações neles introduzidas pela acção humana e a permitir compreender e predizer as mudanças ambientais.

MONTGOMERY, W. (1997) Environmental Geology, Boston, McGraw-Hill.

Nesta obra são tratados os principais problemas ambientais relacionados com processos geológicos. Adicionalmente é fornecida uma grande quantidade de informação com interesse para o desenvolvimento de materiais e estratégias didácticas.

MURCK, B. & SKINNER, B. (1999) Geology Today, New York, John Wiley & Sons.

Livro de carácter geral, com os temas apresentados de forma simples e sintética, realçando as relações entre os ciclos hidrológico, tectónico e litológico. Dedica um capítulo ao papel dos geocientistas no estudo dos recursos terrestres, das catástrofes naturais e das alterações dos sistemas terrestres.

NEBEL, B. & WRIGHT, R. (1999) Ciencias Ambientales – Ecología y desarrollo sostenible, México, Prentice Hall. ISBN: 970-17-0233-6


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Texto com informação recente sobre temas diversos como, por exemplo, a explosão demográfica (causas e consequências), a contaminação dos subsistemas terrestres, os recursos naturais, estilos de vida e sustentabilidade, entre outros. O livro é bastante ilustrado e de fácil consulta.

NUNES, J. (1998) Paisagens geológicas dos Açores, Ponta Delgada, Amigos dos Açores - Associação Ecológica. ISBN: 972-8144-03-2

Obra com informação diversificada sobre a actividade vulcânica nos Açores. Aborda temas como vulcanismo e ambientes tectónicos, génese e principais características das formas vulcânicas, meteorização e erosão das rochas vulcânica, dinâmica das vertentes vulcânicas, e rede hidrográfica das regiões vulcânicas.

PRESS, F. & SIEVER, R. (1999) Understanding Earth, New York, W.H. Freeman and Company. ISBN: 0-7167-2836-2

Depois de abordarem, com desenvolvimento equilibrado, múltiplos temas das Geociências, os autores dedicam os últimos capítulos aos recursos energéticos e minerais e aos sistemas e ciclos terrestres.

PROST, A. (1999) La Terre. 50 expériences pour découvrir notre planéte, Paris, Belin. ISBN: 2-7011-2401-8

Este livro propõe 50 experiências, simples e fáceis de realizar, destinadas a “reproduzir” em laboratório alguns dos fenómenos geológicos.

RIBEIRO, A. (1997) Uma breve história tectónica da Terra, Lisboa, Parque Expo 98.

Descreve, de forma sintética e sucinta, a história dos movimentos da Terra sólida.

SKINNER, B. & PORTER, S. (1995) The Dynamic Earth, New York, Ed. John Wiley & Sons.

Publicação de nível universitário, centrada em quatro temas fundamentais: tectónica de placas; alterações ambientais; minimização de riscos pelo homem; utilização dos recursos naturais.

SKINNER, B., PORTER, S. & BOTKIN, D. (1999) The Blue Planet, New York, John Wiley & Sons.

Para além de uma abordagem generalista da temática geológica, os autores realçam a Terra enquanto sistema, as dinâmicas dos subsistemas terrestres e em particular da biosfera, com a sua história e ligações aos restantes subsistemas. Abordam ainda a problemática ligada aos recursos naturais e às mudanças produzidas pelas actividades humanas.

STANLEY, S. (1999) Earth System History, New York, W.H. Freeman and Company.

Além de uma abordagem de temas gerais de geologia, o livro trata com maior detalhe aspectos ligados aos seres vivos e seus ambientes de vida, bem como aos ambientes sedimentares, aos métodos próprios da geologia histórica, aos ciclos biogeoquímicos e, com maior realce, a história da Terra.

STRAHLER, A. (1992) Geología Física, Barcelona, Ediciones Omega. ISBN: 84-282-0770-4

Livro com texto em espanhol que aborda diversos temas programáticos.

TARBUCK, E. & LUTGENS, F. (1997) Earth Science, New Jersey, Prentice-Hall.

Fomenta a compreensão dos princípios básicos das Ciências da Terra através de uma estrutura flexível composta por quatro unidades principais e independentes: A Terra sólida, os Oceanos, a Atmosfera e a Astronomia.

TEIXEIRA, W., TOLEDO, M., FAIRCHILD, T., TAIOLI, F. (org.) (2000) Decifrando a Terra, São Paulo, Oficina de Textos. ISBN: 85-86238-14-7

Livro com texto em português que aborda diversos temas programáticos.


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THOMPSON, G. & TURK, J. (1999) Earth Science and the Environment, Orlando, Ed. Saunders College Publishing. O texto tenta explicar, de forma rigorosa, os mecanismo do planeta Terra, utilizando uma linguagem realmente acessível.

WEINER, J. (1987) O planeta Terra, Lisboa, Gradiva.

Livro que acompanhou a edição de uma série televisiva homónima e que historia as descobertas da Terra como máquina viva, dos oceanos, dos seus fundos e das suas relações com a atmosfera, das alterações climáticas, dos planetas do sistema solar e dos ensinamentos que deles obtivemos para a compreensão do nosso planeta. Aborda também a temática dos recursos e da sua exploração e penúria e ainda a das perspectivas futuras da espécie humana na Terra.

Bibliografia de Educação e de Didáctica das Ciências

AMADOR, F., CONTENÇAS, P. (2001) História da Biologia e da Geologia, Lisboa, Universidade Aberta. ISBN: 972-674-349-4

Trata-se de uma história de duas disciplinas científicas onde se narram os principais problemas de cada época e as propostas que foram surgindo para os resolver, os conceitos dominantes e as suas mudanças, considerando sempre o contexto social, cultural e económico em que se foi desenvolvendo o processo de construção da ciência.

BRUSI, D. (Ed) (2003) Investigando las Ciencias de la Tierra - Estructura de la Tierra y Tectónica de Placas, Monografias de Enseñanza de las Ciências de la Tierra – Serie Cuadernos Didácticos 1, Girona, AEPECT.

BRUSI, D. (Ed) (2003) Introdución al mapa geológico (1): topografía y fundamentos, Monografias de Enseñanza de las Ciências de la Tierra – Serie Cuadernos Didácticos 2, Girona, AEPECT.

BRUSI, D. (Ed) (2003) Investigando las Ciencias de la Tierra – Cambios en la Atmósfera, Monografias de Enseñanza de las Ciências de la Tierra – Serie Cuadernos Didácticos 3, Girona, AEPECT.

Estas publicações, especialmente dirigidas aos professores do ensino secundário, apresentam inúmeras propostas de actividades práticas acompanhas de guias metodológicos.

BUSH, R. (ed.) (1997) Laboratory Manual in Physical Geology, Upper Saddle River Nj, Prentice Hall.

Obra que propõe algumas actividades práticas, simples e fáceis de realizar, destinadas a “reproduzir” em laboratório alguns dos fenómenos geológicos.

CACHAPUZ, A., PRAIA, J., JORGE, M. (2002) Ciência, Educação em Ciência e Ensino das Ciências, Lisboa, Ministério da Educação. ISBN: 972-783-083-8

Obra para professores, interessante para aprofundar saberes sobre didáctica das Ciências. Apresenta e caracteriza as principais perspectivas de ensino das Ciências, desde a mais tradicional de Ensino por Transmissão até ao Ensino por Pesquisa potenciador de inovação e portador de uma nova concepção de educação em Ciências.

CARMEN, L., CABALLER, M.; FURIÓ, C.; GÓMEZ CRESPO, M., JIMÉNEZ, M., JORBA, J., OÑORBE, A., PEDRINACI, E., POZO, J., SANMARTÍ, N., VILCHES, A. (1997) La eneseñanza y el aprendizaje de las Ciencias de la naturaleza en la Educación Secundária, Barcelona, ICE/HORSORI.

Trata diversos temas relacionados com o ensino e a aprendizagem das ciências, tais como as atitudes dos alunos face às ciências e as relações ciência, tecnologia e sociedade, resolução de problemas e


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actividades de laboratório, o trabalho de campo, a avaliação como instrumento para melhorar o processo de aprendizagem das ciências.

DUSCHL, A. (1997) Renovar la Enseñanza de las Ciencias, Madrid, Narcea. Parte de uma reflexão sobre o papel da história e da filosofia das ciências no ensino das ciências propondo, em seguida, diversas aplicações enquadradas na perspectiva defendida. Apresenta sugestões na área da Geologia.

FERNANDES, D. (2005) Avaliação das Aprendizagens: Desafios às Teorias, Práticas e Políticas, Lisboa, Texto Editora. ISBN: 972-47-2470-0

Obra de referência para os professores, na medida em que apresenta, analisa e discute conceitos considerados chave para a efectiva implementação das propostas do programa, nomeadamente o conceito de avaliação formativa como elemento chave e regulador dos processos de ensino e de aprendizagem. O autor explica como as práticas de avaliação dependem e espelham as concepções e práticas de ensino, aprendizagem e avaliação do nosso sistema educativo. Na secção, intitulada Dos Fundamentos e das Práticas, o leitor encontra, aspectos de fundamentação teórica com diversas referências que permitem ulterior aprofundamento. Nessa mesma secção, os professores poderão, também, esclarecer e aprofundar tanto questões relacionadas com a terminologia utilizada no programa (portfolio como estratégia de avaliação, papel e natureza do feedback, por exemplo) como, especialmente, compreender as sugestões que visam a integração das estratégias de ensino e de recolha de dados para avaliação dos alunos. O livro contém uma secção dedicada aos processos de avaliação externa à escola, bem como, uma outra, onde o autor apresenta uma agenda de desafios e propostas de intervenção que visam contribuir para a resolução de alguns dos problemas que ao longo da obra se identificam e discutem.

GONZÁLEZ GARCIA, M., LÓPEZ CEREZO, J., LUJÁN LÓPEZ, J. (1996) Ciencia, Tecnología y sociedad: una introducción al estudio social de la ciencia y la tecnología, Madrid, Editorial Tecnos S. A. ISBN: 84-309-2797-2

Obra para professores, de aprofundamento, que oferece uma visão geral sobre áreas de estudo CTS e perspectivas de educação CTS, enquanto campos que têm vindo a adquirir uma crescente importância tanto a nível académico como institucional. A primeira parte da obra contém dez capítulos, onde se apresentam e discutem, por exemplo, aspectos históricos, conceitos gerais, áreas de discussão, tendências recentes e críticas externas aos estudos CTS. Na segunda parte são apresentados cinco textos onde, entre outros aspectos, se analisam questões éticas em ciência e tecnologia, educação CTS nos níveis secundário e universitário, investigação biomédica e tecnologias da reprodução ou, ainda, aspectos de participação pública em política tecnológica e ambiental.

JIMÉNEZ, P. (Coord.) (2003) Enseñar ciencias, Barcelona, Editorial Graó. ISBN: 84-7827-285-2

O livro pretende ser uma ferramenta didáctica para os professores de ciências. Na primeira parte são discutidos aspectos chave para o ensino das ciências, tais como a construção do conhecimento e conhecimentos de ciências, a comunicação e a linguagem nas aulas de ciências, a resolução de problemas e os trabalhos práticos. Na segunda parte são apresentadas aspectos específicos de ensino de biologia, geologia, física e química.

LEITE, L. (2000) As actividades Laboratoriais e a avaliação das aprendizagens dos alunos, in Manuel Sequeira e outros (Org.) Trabalho Prático e Experimental na Educação em Ciências, Braga, Universidade do Minho, pp. 91-108.

Texto fundamentado que constitui um importante contributo para aprofundar o significado dos termos trabalho prático, experimental, laboratorial e de campo, bem como as questões que rodeiam a avaliação das aprendizagens que decorrem dos trabalhos laboratoriais.

MARQUES, L. & PRAIA, J. (coord) (2001) Geociências nos Currículos dos Ensinos Básico e Secundário, Aveiro, Universidade de Aveiro. ISBN: 972-789-036-9

Inclui um conjunto de textos entre os quais destacamos “Towards an Earth-Environmental Science Education for all aged 14-16” de David P. Thompson, “Global Science Literacy in the Secondary School Curriculum” de Victor J. Mayer e “A educação em Ciências da Terra: da teoria à prática – implementação de novas estratégias de ensino em diferentes ambientes de aprendizagem” de Nir Orion.


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MEMBIELA, P. (Ed.) (2001) Enseñaza de las Ciencias desde la perspectiva Ciencia – Tecnología - Sociedad: formación científica para la ciudadanía, Madrid, Narcea S. A. Ediciones. ISBN: 84-277-1390-8

Obra para professores. Reúne textos em castelhano e português. Pretende divulgar o movimento Ciência -Tecnologia - Sociedade na península Ibérica, chamando a atenção para a pertinência deste campo de interesse no ensino das ciências nos níveis básico e secundário. Na primeira parte discutem-se os seguintes aspectos: a ciência como cultura, a alfabetização científica; a educação científica para o desenvolvimento sustentável; as relações da ciência com a tecnologia e a sociedade; a aprendizagem das ciências e o exercício da cidadania; o movimento CTS na instrução das ciências. Na segunda parte comenta-se a presença CTS na instrução obrigatória em Portugal e Espanha. Na terceira parte são analisadas as atitudes e as crenças dos estudantes relacionados com a ciência, a tecnologia e a sociedade, e a formação dos professores nesta perspectiva. A quarta parte é centrada nos projectos curriculares de orientação CTS, como o projecto Salters, projecto APQUA e o projecto Ciência através de Europa. O livro finaliza com uma reflexão sobre o papel das interacções CTS no futuro da educação em ciências.

MINTZES, J., WANDERSEE, J. & NOVAK, J. (Coords.) (2000) Ensinando ciência para a compreensão – uma visão construtivista, Lisboa, Plátano. ISBN: 972-707-264-X

O texto apresenta, de modo acessível, aspectos de fundamentação teórica e empírica que suportam os modelos construtivistas de ensino e de aprendizagem das ciências. Sugere estratégias de intervenção, baseadas na teoria, destinadas a promover a reestruturação dos conhecimentos e a aprendizagem significativa. A última secção é especialmente destinada a ajudar os professores a reflectirem sobre as suas próprias práticas e a avaliarem criticamente novas formas de ensinar ciências.

OLIVEIRA, M. (Coord.) (1991) Didáctica da Biologia, Lisboa, Universidade Aberta. ISBN: 972-674-060-6

Os vários autores apresentam de forma sintética alguns dos aspectos que nos últimos anos têm sido alvo de investigação didáctica (por exemplo, Concepções Alternativas, Mudança Conceptual, Modelos de Ensino,...). Os textos fornecem elementos que podem ajudar os professores a analisar criticamente as suas práticas.

PEDRINACI, E. (2001) Los procesos geológicos internos, Madrid, Ed. Síntesis. Obra especialmente dirigida aos professores de geologia do ensino secundário. Recolhe resultados de investigações recentes no domínio do ensino da Geologia.

PEDRINACI, E., POZO, I. SAN MARTÍ, N., VILCHES, A. (1997) La Eneseñanza y el Aprendizaje de las Ciencias de la Naturaleza en la Educación Secundária, Barcelona, ICE/HORSORI.

Trata diversos temas relacionados com o ensino e a aprendizagem das ciências, tais como as atitudes dos alunos face às ciências e as relações ciência, tecnologia e sociedade, resolução de problemas e actividades de laboratório, o trabalho de campo e a avaliação como instrumento para melhorar o processo de aprendizagem das ciências.

POZO, I. & GÓMEZ CRESPO, A., (1998) Aprender y Enseñar Ciencia, Madrid, Morata.

Esta obra aborda a aprendizagem e ensino das ciências numa perspectiva, em simultâneo, psicológica e didáctica. Identifica os principais problemas relacionados com a aprendizagem e o ensino das ciências, destacando também a aprendizagem de atitudes e procedimentos. São igualmente abordadas as dificuldades de compreensão de conceitos científicos e a necessidade de promoção da mudança conceptual.

PRAIA, J. & MARQUES, L. (1995) Formação de Professores, Série Ciências, n.º 1, Aveiro, Universidade de Aveiro.

Obra especialmente dirigida a professores do ensino secundário, aborda numa perspectiva histórica a Teoria da Deriva dos Continentes e a Teoria da Tectónica de Placas. Além de permitir uma melhor compreensão da construção do conhecimento geológico fornece elementos que os professores poderão utilizar nas suas aulas.


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REBELO, D. & MARQUES, L. (2000) O Trabalho de Campo em Geociências na Formação de Professores – Situação exemplificativa para o Cabo Mondego, Cadernos Didácticos, Série Ciências, Aveiro, Universidade de Aveiro. ISBN: 972-789-016-4

Livro com alguma informação útil para a organização de saídas de campo integradas no currículo.

SEQUEIRA, M. e outros (Org.) (2000) Trabalho Prático e Experimental na Educação em Ciências, Braga, Universidade do Minho. ISBN: 972-8098-71-5

Actas do Congresso que decorreu de 22 a 24 de Março de 2000, na Universidade do Minho. Contém vários contributos interessantes para conhecer e aprofundar perspectivas didácticas actuais sobre a educação em ciências. Possui, também, diversos relatos de actividades práticas e experimentais, desenvolvidas por professores com os alunos.

SERRA, J. (coord.) (2000) Ensino Experimental das Ciências, Lisboa, DES/ME.

Esta publicação do DES tem como objectivo contribuir para o desenvolvimento de competências científicas e didácticas com vista à concretização de actividades práticas numa perspectiva investigativa e interdisciplinar. São apresentadas actividades na área da Geologia.

VALADARES, J. & GRAÇA, M. (1998) Avaliando para melhorar a aprendizagem, Lisboa, Plátano.

Aborda a problemática da avaliação da aprendizagem numa perspectiva construtivista. Além de fornecer uma fundamentação teórica também apresenta aspectos da componente prática da avaliação.

TRINDADE, V. (coord.) (1999) Metodologias do Ensino das Ciências – Investigação e Prática dos Professores, Évora, Secção de Educação do Departamento de Pedagogia Educação, Universidade de Évora. ISBN: 972-98136-0-4

Obra relativa ao VI Encontro Nacional de Professores de Ciências da Natureza, realizado na Universidade de Évora, em Dezembro de 1997. Está organizada em cinco capítulos, correspondentes às cinco secções da estrutura do Encontro e versa assuntos como, por exemplo, a Formação de Professores, o ensino-aprendizagem das Ciências e a Epistemologia e a História das Ciências, recursos educativos, entre outros.

VERÍSSIMO, A., PEDROSA, A., RIBEIRO, R. (Coord.) (2001) Ensino Experimental das Ciências: (re)pensar o ensino das ciências, Lisboa, Departamento do Ensino Secundário. ISBN: 972-8417-73-X

Publicação que reúne textos de diversos autores. Alguns são contributos interessantes para conhecer e aprofundar perspectivas didácticas actuais sobre o papel das actividades práticas (nomeadamente as de natureza laboratorial, experimental e de campo) na educação em ciência. Outros discutem a importância da educação científica nos tempos actuais, bem como o seu contributo para a promoção da cultura e da cidadania.

Revistas

Fórum Ambiente, Caderno Verde - Comunicação AS, Porto.

OZONO–Revista de Ecologia, Sociedade e Protecção da Natureza, Costa do Castelo S.A., Lisboa.

National Geographic Magazine, Washington (existe edição portuguesa).

Science & Vie, Science & Vie, Excelsior Publications S.A., Paris.

Scientific American, Scientific American, inc., Nova Iorque.

Pour la Science, (ed. francesa de Scientific American), Éditions Belin, Paris.

La Recherche, La Société D’Éditions Scientifiques, Paris.

Enseñanza de las Ciencias, I C E de la Universitat Autónoma de Barcelona.


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Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, AEPECT, Madrid.

Alambique – Didáctica de las Ciencias Experimentales, Graó, Barcelona.

Journal of Biological Education, Institute of Biology, Londres.

The American Biology Teacher, National Association of Biology Teachers, Reston, VA

Guias de campo e laboratório para identificação de seres vivos

Guias Fapas: Anfíbios e Répteis de Portugal Árvores de Portugal e Europa Aves de Portugal e Europa Fauna e Flora do Litoral de Portugal e Europa (entre outros)

Pequenos guias da Natureza, Lisboa, Plátano, Edições Técnicas. Árvores; Flores Silvestres; Insectos; Cogumelos; Vida Animal nos Rios e nos Lagos; (entre outros)

Enciclopédia Visual Verbo,Lisboa, Ed. Verbo 1 - Aves 2 - Rochas e Minerais 5 - Rios e Lagos 6 - Borboletas 7 - Árvores 10 - Plantas 12 - Mamíferos 13 - Fósseis 14 - Insectos 23 - Beira-Mar 27 - Vulcões (entre outros)

Livros de divulgação científica

DAWKINS, R. (1988) O Relojoeiro Cego, Lisboa, Edições 70.

CORREIA, C. (1999) O Mistério dos Mistérios – uma história breve das teorias de reprodução animal, Lisboa, Relógio D’Água Editores.

GALOPIM de CARVALHO, A. (2000) Sopas de Pedra, Lisboa, Gradiva Publicações Lda.

GOULD, S. (1980) O Polegar do Panda, Lisboa, Gradiva Publicações Lda.

GOULD, S. (1991) A Feira dos Dinossáurios, Sintra, Publicações Europa-América Lda.

JACQUARD, A. (1998) A Equação do Nenúfar – os prazeres da ciência, Lisboa, Terramar Ed.

JACOB, F. (1985) A Lógica da Vida (2ª Ed), Lisboa, Publicações Dom Quixote.

JACOB, F. (1985) O Jogo dos Possíveis (3ª Ed), Lisboa, Gradiva Publicações Lda..

JACOB, F. (1997) O Ratinho a Mosca e o Homem, Lisboa, Gradiva Publicações Lda.

SAGAN, C. (1997) Um Mundo Infestado de Demónios, Lisboa, Gradiva Publicações Lda.

SOUTULLO, D. (1998) De Darwin al ADN – ensayos sobre las implicaciones sociales de la biología, Madrid, Talasa Ediciones S.A.

WILSON, E. (1997) A Diversidade da Vida, Lisboa, Gradiva Publicações Lda.


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Parte II

MMóódduullooss

ÍÍnnddiiccee:: Página

Módulo 1 A Terra no Sistema Solar 22

Módulo 2 Estrutura e Dinâmica da Geosfera 28

Módulo 3 Estrutura da Biosfera 35

Módulo 4 Mobilização de Matéria e Energia na Biosfera 43

Módulo 5 Unidade e Diversidade Celular 51

Módulo 6 Regulação na Biosfera 57

Módulo 7 História e Evolução da Terra 63

Módulo 8 O Homem no Sistema Terra 71


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MÓDULO 1

A Terra no Sistema Solar

Duração de Referência: 18 horas

1 Apresentação

Neste módulo, o estudo do nosso planeta é perspectivado no contexto do Sistema Solar. A origem da Terra surge associada à dos restantes planetas que se formaram num universo em evolução, ao mesmo tempo e pelos mesmos processos, nomeadamente por acreção e diferenciação.

Pretende-se que a comparação de características de diferentes planetas permita ao aluno, por um lado, comparar a actividade geológica de cada um deles com a do nosso planeta e, por outro, discutir os factores que condicionam essa actividade. A identificação das características do planeta Terra devem ajudar o aluno a distingui-lo dos outros planetas do Sistema Solar e a compreender o que o torna especial, dando-se relevo às interacções que a Terra estabelece com a Lua.

A abordagem da Terra como um sistema de subsistemas visa permitir que o aluno reflicta sobre o papel do Homem na sua dinâmica e evolução, assim como facilitar uma abordagem integrada dos conteúdos de Biologia e de Geologia presentes nos restantes módulos do programa.

Neste módulo, importa, ainda, explorar alguns aspectos relacionados com a natureza do conhecimento científico, nomeadamente, o seu carácter provisório e os factores que condicionam a sua evolução como, por exemplo, os contextos de natureza social, económica e política.

2 Competências Visadas

Pretende-se que os alunos desenvolvam competências que contemplem, de forma integrada, os domínios conceptual, procedimental e atitudinal, a saber:

• o conhecimento de factos e conceitos básicos que permitam conhecer os constituintes do Sistema Solar e explicar a sua formação, comparar a actividade geológica da Terra com a de outros planetas, bem como compreender que a Terra é um sistema formado por subsistemas cujas interacções condicionam a sua evolução;

• a compreensão da importância de alguns aspectos do trabalho científico, nomeadamente o papel dos problemas, das hipóteses e da teoria, bem como a importância das fases de planificação, execução e avaliação de procedimentos laboratoriais;

• a valorização dos contextos sociais, tecnológicos, culturais e éticos no desenvolvimento do conhecimento científico, bem como o reconhecimento do seu carácter provisório.

3 Objectivos de Aprendizagem

No final do presente módulo os alunos devem ter desenvolvido os conhecimentos, procedimentos e atitudes que seguidamente se enunciam.

• Usar fontes diversificadas para pesquisar, organizar e sintetizar informação.


Módulo 1: A Terra no Sistema Solar

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• Interpretar dados de natureza diversa sobre a constituição do Sistema Solar e os seus processos de formação.

• Reconhecer que o estudo do Sistema Solar contribui para um melhor conhecimento e compreensão do Sistema Terra.

• Compreender que a origem da Terra está associada à do Sistema Solar e que a sua estrutura interna reflecte os processos que estiveram envolvidos na sua formação e a forma como evoluiu.

• Reconhecer que os fenómenos geológicos são manifestações de um universo em evolução e, como tal, não são exclusivos da Terra.

• Comparar a actividade geológica da Terra com a de outros planetas do Sistema Solar e compreender que esta actividade é condicionada pelas características dos planetas e pelas fontes de energia que têm disponíveis.

• Planificar, executar e interpretar actividades laboratoriais simples.

• Compreender que o Sistema Terra é o resultado das interacções que os seus subsistemas (Geosfera, Biosfera, Atmosfera e Hidrosfera) estabelecem entre si e que qualquer alteração num deles pode afectar os restantes e a evolução da própria Terra.

• Reconhecer que a actividade humana interfere na dinâmica dos subsistemas terrestres, podendo alterá-los de forma significativa.

• Reconhecer o carácter provisório do conhecimento científico e a sua dependência dos contextos sociais, tecnológicos e culturais da época em que são construídos.

4 Âmbito dos Conteúdos

Conteúdos Conceptuais

• A Terra e demais planetas, asteróides e cometas que gravitam em torno do Sol constituem o Sistema Solar. A Terra é, assim, uma pequena parte do Sistema Solar dentro de um vasto universo.

• Os planetas podem ser classificados em telúricos ou interiores e gigantes ou exteriores, atendendo a aspectos como a composição, dimensão ou localização face à cintura de asteróides.

• Os meteoritos são corpos que atingem a superfície terrestre e que, normalmente, têm origem em cometas ou em corpos da cintura de asteróides.

• Ao longo do tempo surgiram várias teorias explicativas para a formação do Sistema Solar que têm sido reformuladas à medida que novos factos vão sendo conhecidos. O conhecimento científico é, assim, um conhecimento inacabado em permanente construção.

• A Terra, assim como os restantes corpos do Sistema Solar, formou-se há cerca de 4600 M.a., a partir da acreção de materiais da nébula solar a que se seguiu um processo de diferenciação.

• As primeiras fases de formação da Terra terão sido responsáveis pela distribuição dos seus componentes por camadas (mais densos no núcleo e menos densos na crusta), ou seja, pela estrutura interna da Geosfera (crusta, manto e núcleo).

• As fontes de energia necessárias à actividade geológica de um planeta podem ter origem interna (por exemplo, contracção gravitacional, radioactividade) ou externa (por exemplo, radiação solar, impacto de meteoritos).



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• Os vulcões e os sismos são exemplos de manifestações da actividade geológica interna. Já a erosão, a meteorização e a formação de crateras,..., são exemplos de manifestações de actividade geológica externa.

• A actividade geológica de um planeta depende das suas características (dimensão, gravidade, presença/ ausência de atmosfera e de hidrosfera) e das fontes de energia que tem disponível. Por exemplo, a Terra é um planeta geologicamente activo e a Lua um planeta cuja actividade geológica é praticamente nula.

• A Geosfera, a Biosfera, a Atmosfera e a Hidrosfera são subsistemas do Sistema Terra. As interacções entre estes subsistemas condicionam a actividade geológica do planeta e a sua evolução.

• As actividades humanas, consciente ou inconscientemente, estão a alterar o funcionamento e a evolução dos subsistemas terrestres.

• O estudo da Geosfera recorre a métodos directos (por exemplo, realização de perfurações, recolha de materiais emitidos pela actividade vulcânica) e indirectos (por exemplo, interpretação de dados de sismologia ou dados de Planetologia).

Conteúdos Procedimentais

• Recolha, organização e interpretação de dados de natureza diversa (bibliográficos, internet, ...) relativos à constituição e formação do Sistema Solar.

• Identificação e discussão de aspectos que permitam compreender como diferentes factores influenciam o desenvolvimento do conhecimento científico.

• Análise e interpretação de tabelas e imagens que permitam distinguir planetas telúricos de gigantes.

• Integração de conhecimentos relativos aos processos de acreção e diferenciação do planeta Terra e sua relação com a estrutura interna da Geosfera.

• Observação e interpretação de fotografias da superfície de diferentes planetas (por exemplo, Terra, Marte e Lua), procurando identificar a génese e evolução de algumas formas de relevo em comparação com o que ocorre no planeta Terra.

• Planificação, execução e interpretação de actividades laboratoriais simples que simulem a formação de crateras de impacto e relacionem o impacto de meteoritos com a actividade geológica externa.

• Interpretação de dados que permitam comparar a actividade geológica da Terra (interna e externa) com a de outros planetas (nomeadamente a Lua), identificando os factores que condicionam a sua dinâmica (por exemplo, fontes de energia).

• Construção de organizadores gráficos (quadros ou mapas de conceitos) relativos aos constituintes do Sistema Solar.

• Análise e discussão de informação veiculada pelos media no sentido de identificar algumas das interacções que os subsistemas terrestres estabelecem entre si, nomeadamente os efeitos (positivos e negativos) que podem causar nos outros subsistemas (Geosfera, Biosfera, Atmosfera e Hidrosfera) e no próprio Sistema Terra.

Conteúdos Atitudinais

• Reconhecimento que o conhecimento científico é um conhecimento em construção e que as relações que a Ciência estabelece com a Sociedade e a Tecnologia condicionam a sua evolução.



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• Valorização do conhecimento sobre a formação do Sistema Solar e sua constituição para compreender a estrutura, dinâmica, origem e evolução do Sistema Terra.

• Curiosidade sobre os novos dados relativos ao conhecimento do Universo e Sistema Solar.

5 Situações de Aprendizagem / Avaliação

A abordagem dos conteúdos relativos à Terra no Sistema Solar pode iniciar-se a partir da formulação de questões, com os alunos, como as que se seguem:

Como é que a ciência explica a origem do Sistema Solar? E a do planeta Terra?

Que factores têm condicionado a evolução desses conhecimentos?

O que sabemos sobre a estrutura interna da Terra? Com base em que dados?

Até que ponto a Terra é um planeta especial e diferente dos outros planetas do Sistema Solar?

Por que ocorrem sismos e vulcões na Terra? Também ocorrem nos outros planetas? Porquê?

Questões como estas devem, posteriormente, orientar actividades como as que em seguida se sugerem.

• Recolha, organização e interpretação de dados obtidos em fontes diversificadas (filmes e livros de ficção e/ ou divulgação científica, internet, CR-ROM,...), individualmente ou em pequenos grupos, relativos à constituição do Sistema Solar e às teorias que têm procurado explicar a sua formação. Será importante que o aluno compreenda que a origem da Terra está associada à do Sistema Solar e que a acreção e a diferenciação são processos que ajudam a explicar essa origem. Esta actividade deve, ainda, permitir ao aluno relacionar a origem da Terra com a sua estrutura interna (crusta, manto e núcleo). Recomenda-se a referência a métodos directos e indirectos utilizados no estudo do interior da Geosfera, relevando-se o contributo dos avanços científico-tecnológicos no aperfeiçoamento desses métodos.

• Realização de debates, no grupo turma, sobre a exploração espacial, a evolução do conhecimento científico e as relações entre a Ciência, Tecnologia e Sociedade, no sentido do aluno compreender alguns dos factores que influenciam o desenvolvimento deste tipo de conhecimento. A participação do aluno nos debates promovidos na turma poderá permitir ao professor recolher informação relativa ao desenvolvimento de diferentes capacidades (organizar e estruturar informação, utilizar a língua portuguesa na comunicação oral, ...) e, deste modo, avaliar o aluno na sua progressão em diferentes domínios da aprendizagem.

• Análise e interpretação de tabelas com dados relativos a algumas das características da Terra e de outros planetas do Sistema Solar e de imagens da sua superfície que permitam ao aluno, por um lado, reconhecer que os planetas do Sistema Solar apesar de terem uma origem comum apresentam características muito diferentes (por exemplo, composição, dimensão e massa) e, por outro, que a actividade geológica não é exclusiva do planeta Terra, existindo outros planetas geologicamente activos (por exemplo, Vénus).

• Planificação e execução de actividades laboratoriais simples, pelos alunos, que simulem a formação de crateras de impacto. Esta actividade deve permitir ao aluno discutir os factores que condicionam a dinâmica externa de um planeta (por exemplo, energia disponível e presença/ ausência de atmosfera e hidrosfera), relacionar essa dinâmica com as características dos planetas (composição, dimensão, massa), compreendendo, assim, o que torna a Terra um planeta especial. As diversas etapas dos trabalhos laboratoriais (elaboração do plano de trabalho, execução, recolha de



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resultados e sua interpretação,...) deverão ser alvo de registo escrito por parte dos alunos, na medida em que lhes permite monitorizar o seu processo de aprendizagem (dúvidas, avanços, recuos) e recapitular a intencionalidade dos diferentes passos.

• Construção de mapas de conceitos (ou quadros) com dados relativos aos corpos do Sistema Solar.

Todas as actividades sugeridas permitem a recolha de dados para avaliação. Nalguns casos permitem a produção escrita pelos alunos, o que facilita a sua análise retrospectiva pelo professor; noutros exigem que o docente preveja formas mais ou menos estruturadas de observação. Em qualquer dos casos se destaca a importância de averiguar o ponto de partida dos alunos e fornecer-lhes feedback adequado à sua progressão, responsabilização e motivação.

Para o estudo da Terra e dos seus subsistemas em interacção, recomenda-se a interpretação de exemplos de situações que evidenciem relações entre os diferentes subsistemas terrestres. Pretende-se que o aluno compreenda que as alterações introduzidas num dos subsistemas, como resultado da actividade humana ou de fenómenos naturais (nomeadamente a actividade vulcânica), podem ter repercussões nos outros subsistemas e condicionar a evolução da própria Terra.

6 Bibliografia / Outros Recursos

Bibliografia

ALLÉGRE, C. (1987) Da pedra à estrela,Lisboa, Publicações Dom Quixote.

Partindo das controvérsias que animaram a pesquisa geológica, o autor aborda a estrutura da Terra e a escala de tempo geológico. Examina, depois, a evolução do Sistema Solar, integrando nela o nosso planeta. Termina com o tratamento da evolução global da parte sólida da Terra, da hidrosfera e da atmosfera, bem como da origem da vida. Trata-se de uma óptima síntese, inovadora e escrita em linguagem acessível, que enquadra a visão geológica em domínios de grande abrangência interdisciplinar.


Livro baseado em três pilares fundamentais: a tectónica de placas, a perspectiva planetária e a interacção litosfera-atmosfera-biosfera, todos eles tratados com uma grande preocupação com a dimensão temporal.

ANGUITA, F. (1993) Geologia Planetária, Madrid, Mare Nostrum.

Escrito para um público de professores, fornece, além de fundamentação teórica, um desenvolvimento didáctico onde são abordados aspectos relacionados com as principais dificuldades na aprendizagem do tema, sugerindo actividades.



BONITO, J. & TRINDADE, V. (1999) As actividades práticas laboratoriais em Geociências: importância, metodologia e práticas. Metodologias do Ensino das Ciências: Investigação e Práticas dos Professores, Évora, Universidade de Évora, p 303-326.

Livro para professores com algumas sugestões didácticas.

BRAHIC, A., HOFFERT, M., SCHAAF, A. & TARDY, M. (1999) Sciences de la Terre et de l’Univers, Paris, Vuibert.



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Manual de nível universitário consagrado às Ciências da Terra e do Universo, colocando as geociências num quadro mais global.



CHERNICOFF, S., FOX, H., VENKATARRISHNAN, R. (1997) Essentials of Geology, New York, Woth Publishers.


PEDRINACI, E. (2001) Cómo funciona la Tierra: una perspectiva sistémica, Alambique, Didáctica de las Ciencias Experimentales, Monografía a Tierra como sistema, nº 27, 47-57.

O autor aborda a Terra numa perspectiva sistémica e apresenta algumas propostas curriculares.

PRESS, F. & SIEVER, R. (1999) Understanding Earth, New York: W.H., Freeman and Company.


SKINNER, B., PORTER, S., BOTKIN, D. (1999) The Blue Planet, New York, John Wiley & Sons.


Material Básico de Laboratório

Materiais simples que permitam a simulação da formação de crateras de impacto, como por exemplo:

Papel de jornal (ou tabuleiro); Areias de grão fino com diferentes tonalidades (podem corar-se previamente) ou substituir-se

por diferentes materiais, como gesso branco (ou cimento branco), cimento comum; Berlindes de vidro ou esferas de metal com diferentes dimensões; Colher, pá…; Lupa de mão.


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MÓDULO 2

Estrutura e Dinâmica da Geosfera


1 Apresentação

Contextualizada a Terra no Sistema Solar e comparada a sua actividade geológica com a de outros planetas, importa, neste módulo, aprofundar alguns conhecimentos sobre a estrutura e dinâmica do nosso planeta.

Assim, neste módulo, estudam-se alguns aspectos da actividade sísmica e vulcânica, enquanto manifestações da dinâmica interna do planeta. Tratando-se de fenómenos com grande visibilidade e impacte social, valoriza-se a análise de dados de natureza diversa, que documentem casos de âmbito nacional e/ou internacional. O uso do arquipélago dos Açores como objecto de estudo visa que os alunos conheçam e compreendam melhor estes fenómenos a nível do território nacional e que se explorem os conteúdos a partir de um contexto que lhes seja mais próximo, ou mesmo, familiar.

A contextualização da actividade sísmica e vulcânica numa dinâmica global, enquadrada na tectónica de placas, permite abordar estes fenómenos numa perspectiva sistémica e compreender algumas das interacções que se estabelecem com os diferentes subsistemas terrestres, bem como as suas implicações ao nível da dinâmica do Sistema Terra.

Os riscos e benefícios associados à actividade vulcânica serão discutidos, com vista a analisar as razões pelas quais as zonas com elevado risco vulcânico continuam ocupadas pelas populações humanas. A prevenção e a previsão de riscos vulcânicos e sísmicos são também aspectos a privilegiar.

Neste módulo são, ainda, analisados e discutidos os contributos dos dados fornecidos pela sismologia e vulcanologia para o conhecimento e compreensão da estrutura e da dinâmica da Geosfera.



• o conhecimento de factos e conceitos básicos de vulcanologia e sismologia que permitam caracterizar estes fenómenos geológicos, compreender a sua relação com a tectónica de placas e discutir formas de minimizar os riscos a eles associados.

• a compreensão da importância de alguns aspectos do trabalho científico, nomeadamente o papel dos problemas, das hipóteses e da teoria, bem como a importância das fases de planificação, execução e avaliação de procedimentos experimentais.

• a valorização dos dados fornecidos pela sismologia e vulcanologia para o conhecimento da estrutura interna da Geosfera.

• o desenvolvimento de atitudes responsáveis face aos riscos sísmicos e vulcânicos.


Módulo 2: Estrutura e Dinâmica da Geosfera

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• Recolher, organizar e interpretar dados de natureza diversa sobre actividade sísmica e vulcânica.

• Distinguir actividade vulcânica explosiva, efusiva e mista, atendendo à natureza da lava, materiais emitidos e formas do edifício vulcânico.

• Planificar e executar procedimentos laboratoriais simples.

• Discutir possíveis interacções entre a actividade vulcânica e os diferentes subsistemas terrestres.

• Avaliar os efeitos da actividade vulcânica, tendo em conta os recursos e riscos a ela associados.

• Distinguir intensidade de magnitude de um sismo.

• Relacionar a actividade vulcânica e sísmica com a mobilidade das placas tectónicas.

• Compreender a importância da adopção de atitudes responsáveis face aos riscos sísmicos e vulcânicos.

• Reconhecer que a vulcanologia e sismologia fornecem contributos importantes para o conhecimento e a compreensão da estrutura interna da Geosfera.



• Os vulcões são manifestações da actividade geológica que evidenciam a transferência de matéria e energia do interior do planeta até à sua superfície, pelo que o seu estudo contribui para o conhecimento do interior da Geosfera.

• A natureza das lavas (ácidas, intermédias e básicas) condiciona o tipo de actividade vulcânica (explosiva, mista e efusiva), bem como o tipo de materiais libertados durante as erupções (por exemplo, piroclastos, escoadas, nuvem ardente,…).

• As nascentes termais, sulfataras, fumarolas e mofetas são exemplos de manifestações de vulcanismo residual.

• A actividade vulcânica pode provocar alterações ao nível dos diferentes subsistemas terrestres (Atmosfera, Hidrosfera, Geosfera e Biosfera) e condicionar a actividade humana.

• Os abalos sísmicos são manifestações da actividade geológica interna e podem ter origem tectónica, vulcânica ou de colapso. A energia libertada no interior da Terra (hipocentro) propaga-se até à superfície sob a forma de ondas sísmicas (longitudinais, transversais e superficiais).

• Os sismos não são, normalmente, acontecimentos isolados, sendo, frequentemente, precedidos por abalos premonitórios e seguidos de réplicas.

• O local da superfície da Terra em que o sismo é sentido em primeiro lugar e, normalmente, com maior intensidade, é denominado epicentro.

• Quando o epicentro se localiza no mar e o sismo possui elevada magnitude podem originar-se maremotos.



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• Os movimentos do solo provocados pelas ondas sísmicas podem ser registados por sismógrafos, sendo o registo obtido denominado sismograma.

• Os sismos podem ser avaliados em termos de intensidade (Escala de Mercalli modificada) e de magnitude (Escala de Richter).

• O estudo da propagação das ondas sísmicas contribui para o conhecimento da estrutura interna da Geosfera, permitindo a identificação de descontinuidades e a localização de camadas com diferentes características (litosfera, astenosfera, núcleo externo e interno).

• Os limites de placas são zonas de grande actividade geológica, estando associados a intensa actividade vulcânica e sísmica.

• O conhecimento e compreensão da dinâmica dos sismos e vulcões ajudam o homem na previsão e prevenção de riscos a eles associados.


• Análise e interpretação de dados recentes sobre a actividade vulcânica e sísmica, a nível nacional e mundial, obtidos em fontes diversificadas (internet, jornais, revistas, fotografias e/ ou vídeos...) e sua caracterização.

• Recolha, organização e interpretação de dados sobre a localização dos sismos e vulcões e sua relação com os movimentos das placas litosféricas.

• Problematização e formulação de hipóteses relacionadas com os factores que influenciam as características da actividade vulcânica.

• Planificação e execução de actividades laboratoriais simples que permitam testar e validar as hipóteses.

• Elaboração de memórias descritivas e interpretativas relativas aos trabalhos práticos realizados.

• Avaliação dos recursos e riscos associados à actividade vulcânica e discussão das possibilidades de actuação ao nível da prevenção e minimização de riscos.

• Análise e interpretação de dados em formatos diversos (tabelas, esquemas, ...) relativos a dados de Geofísica (por exemplo, sísmicos e geotérmicos) que permitam compreender a sua importância na definição de modelos de estrutura interna da Geosfera.


• Desenvolvimento de atitudes, cientificamente sustentadas, face aos riscos sísmicos e vulcânicos.

• Valorização das normas de actuação em caso de ocorrência de sismo e da regulamentação relativa à construção anti-sísmica, como formas de minimizar danos.

• Reconhecimento da importância dos contributos fornecidos por diferentes disciplinas científicas para o conhecimento da estrutura interna da Geosfera.


Os vulcões e os sismos são manifestações da actividade geológica interna, muitas vezes associados, pelo que estes fenómenos devem ser abordados numa perspectiva holística e integrados na dinâmica global da tectónica de placas.

Que relações existem entre a actividade vulcânica e a actividade sísmica?



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Esta questão-problema poderá orientar actividades como a análise de fotografias e/ ou vídeos e a interpretação de dados obtidos na internet, jornais ou revistas sobre episódios de actividade vulcânica e sísmica recentes, a nível nacional e mundial.

Em relação aos vulcões será importante que os alunos disponham de dados relativos a diferentes tipos de erupção (explosiva, mista ou efusiva), nomeadamente materiais libertados (piroclastos, escoadas, nuvem ardente,...) e características relacionadas com a natureza da lava (ácida, básica ou intermédia) e a morfologia dos edifícios vulcânicos.

Quanto à sismologia os alunos devem discutir aspectos relacionados com a origem dos sismos, a forma como a energia é libertada no interior da Terra (hipocentro) e se propaga até à sua superfície, a origem de um maremoto, entre outros.

As actividades relacionadas com estas temáticas devem permitir que os alunos, por um lado, explicitem as suas ideias sobre este tipo de manifestações geológicas, mobilizando conceitos básicos abordados em anos anteriores e, por outro, levantem novas questões, tais como as seguintes:

Qual a distribuição dos sismos e vulcões ao nível do globo?

Que relação têm estes fenómenos com a tectónica de placas?

Quais as zonas do território nacional mais afectadas por sismos e vulcões?

Que factores condicionam a actividade vulcânica?

De que modo as actividades vulcânica e sísmica podem afectar as populações humanas?

Até que ponto se pode actuar ao nível da previsão e prevenção de sismos e vulcões, no sentido de minimizar os seus riscos?

Questões como estas devem permitir orientar actividades como as que em seguida se sugerem.

• Análise e interpretação de cartas de distribuição de sismos e vulcões a nível mundial e sua relação com a tectónica de placas, no sentido de os alunos identificarem as zonas de maior risco. Recomenda-se a exploração da actividade vulcânica e sísmica no território nacional, com particular destaque para a que ocorre no arquipélago dos Açores, integrando-a no contexto da tectónica de placas. Seria interessante que se promovesse a troca de informação entre alunos com realidades diferentes, por exemplo, entre alunos do continente e do arquipélago dos Açores, utilizando, para tal, as ferramentas disponibilizadas pela internet.

• Problematização e formulação de hipóteses a partir de exemplos de vulcões conhecidos dos alunos (nomeadamente os explorados no início do módulo), seguida de planificação e execução de uma actividade laboratorial simples (por exemplo, simulação de um vulcão), que permita testar e validar as hipóteses anteriormente formuladas em relação a factores que condicionam a actividade vulcânica. Será importante que os alunos discutam, em pequenos grupos, a metodologia a adoptar, o material necessário à realização da actividade, as variáveis a controlar, os registos que pensam efectuar e como o pensam fazer. O resultado do trabalho de grupo deve ser discutido na turma e, se necessário, reformulado tendo em conta os contributos fornecidos pelos diferentes alunos e professor. Após a simulação, os alunos devem confrontar os resultados obtidos com as hipóteses anteriormente formuladas e discutir as escalas de tempo e de espaço em que o fenómeno ocorre na natureza, bem como as possíveis consequências da actividade vulcânica ao nível dos subsistemas terrestres.

• Recolha e organização de informação com vista à realização de debates sobre: os recursos associados à actividade vulcânica (por exemplo, energia geotérmica, solos, turismo, águas termais,...), discutindo as potencialidades de aproveitamento destes recursos no território nacional; as consequências da actividade vulcânica ao nível dos subsistemas terrestres e possíveis implicações no clima a diferentes escalas (local, regional e global); as possibilidades de prevenção e minimização de riscos sísmicos e



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vulcânicos. A actividade deve permitir ao aluno discutir normas provenientes de organismos oficiais relativas a regras de actuação em caso de sismo de grande magnitude e relacionar os danos causados por um sismo com a densidade populacional da área atingida.

• Planificação e realização, em grupo, de uma actividade experimental/ laboratorial que permita simular um sismo e seus efeitos sobre os edifícios. Sugere-se que a metodologia a adoptar seja semelhante à anteriormente referida para a simulação do vulcão. Os resultados obtidos devem permitir relacionar o risco sísmico com a natureza dos terrenos, nomeadamente, no que diz respeito à sua compactação e discutir a importância da construção anti-sísmica na minimização do risco sísmico.

Considera-se fundamental que os alunos elaborem memórias descritivas e interpretativas que traduzam o seu processo de aprendizagem (avanços, recuos, dúvidas,...) durante as fases de planificação, execução e discussão dos resultados relativos às actividades práticas realizadas. Importa monitorizar os desempenhos que os alunos apresentam na elaboração destes documentos, intervindo no sentido de os ajudar a ultrapassar obstáculos e progredir.

Que tipo de informação fornece a vulcanologia e sismologia sobre o interior da Geosfera?

Esta questão poderá orientar actividades de análise, interpretação e discussão de dados em formatos diversos (por exemplo, tabelas, esquemas, gráficos,...) sobre métodos de estudo do interior da Geosfera, nomeadamente, os sísmicos (propagação de ondas sísmicas) e geotérmicos (vulcanismo, calor interno da Terra), bem como o seu contributo para a elaboração dos modelos de estrutura da Terra.


Bibliografia



ANGUITA, F. & MORENO, F. (1991) Procesos Geológicos Internos, Madrid, Rueda.

Analisa processos geológicos como o magmatismo, o metamorfismoe e a deformação, tendo como marco de referência a tectónica de placas.



BRUSI, D. (2001) Los volcanes: un enfoque sistémico de un tema clásico, Alambique, Didáctica de las Ciencias Experimentales, Monografía a Tierra como sistema, nº 27, 58-68.

Este artigo aborda algumas das interacções que os subsistemas terrestres estabelecem entre si, com particular destaque para o papel que os vulcões assumem nessas interacções.

BUSH, R. (ed.) (1997) Laboratory Manual in Physical Geology, Upper Saddle River, Nj, Prentice Hall.

Obra com algumas propostas de actividades práticas.



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COSTA, F., GARCIA, M., GAMEIRO, M. & TERÇA, O., (1997) Geologia – Construindo Conceitos sobre a Terra, Lisboa, IIE. Nesta obra são apresentadas diversas propostas de actividades, a par com informação teórica.

FORJAZ, V. (2000) Vulcão Oceânico da Serreta, S. Miguel, Observatório Vulcanológico e Geotérmico dos Açores.

Publicação sucinta com notícias sobre o vulcão oceânico da Serreta, incluindo esquemas, mapas e fotografias.

GASS, I., SMITH, P. & WILSON, R. (1978) Vamos compreender a Terra, Coimbra, Almedina.

Este livro de texto em português aborda diversos temas programáticos.

HAMBLIN, W. & CRISTIANSEN, E. (1995) Earth’s Dynamic Systems, Englewood Cliffs, NJ, Prentice-Hall.

Livro de carácter abrangente, contendo diversos temas com informação detalhada e pertinente. Caracteriza e descreve com particular pormenor os limites entre as placas litosféricas.

KRAFT, K. & KRAFT, M. (1990) Volcans. Le réveil de la Terre, Paris, Hachette.


MACDOUGALLl, J. (1998) Uma História (breve) do Planeta Terra, Lisboa, Editorial Notícias.

Trata-se de uma síntese muito interessante onde, à medida que a História da Terra é percorrida, o autor vai introduzindo e desenvolvendo conceitos básicos necessários à compreensão dos fenómenos e do dinamismo terrestre. A escrita é propositadamente simples e os termos técnicos são reduzidos ao mínimo, em favor dos conceitos respectivos.

MENDES VICTOR, L. (1998) O fundo dos oceanos, Lisboa, Parque EXPO98. Texto breve e condensado que, depois de historiar as descobertas realizadas nos fundos oceânicos que conduziram à aceitação do paradigma da tectónica de placas, descreve a origem e a morfologia das bacias oceânicas e das margens activas e passivas.

MURCK, B. & SKINNER, B. (1999) Geology Today, New York, John Wiley & Sons. Livro de carácter geral, com os temas apresentados de forma simples e sintética, realçando as relações entre os ciclos hidrológico, tectónico e litológico. Dedica um capítulo ao papel dos geocientistas no estudo dos recursos terrestres, das catástrofes naturais e das alterações dos sistemas terrestres.




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Obra com informação diversificada sobre a actividade vulcânica nos Açores. Aborda temas como vulcanismo e ambientes tectónicos, génese e principais características das formas vulcânicas, meteorização e erosão das rochas vulcânica, dinâmica das vertentes vulcânicas, rese hidrográfica das regiões vulcânicas.

PEDRINACI, E. (2001) Los procesos geológicos internos, Madrid, Ed. Síntesis.

Obra especialmente dirigida aos professores de geologia do ensino secundário. Recolhe resultados de investigações recentes no domínio do ensino da Geologia.

PRESS, F. & SIEVER, R. (1999) Understanding Earth, New York, W.H. Freeman and Company.


RIBEIRO, A. (1997) Uma breve história tectónica da Terra, Lisboa, Parque Expo 98.

Descreve, de forma sintética e sucinta, a história dos movimentos da Terra sólida.

THOMPSON, G. & TURK, J. (1999) Earth Science and the Environment, Orlando, Ed. Saunders College Publishing.

O texto tenta explicar, de forma rigorosa, os mecanismo do planeta Terra, utilizando uma linguagem realmente acessível.




Materiais simples que permitam a simulação de um vulcão, como por exemplo: Cadinho de porcelana; Canivete; Espátula; Tabuleiro metálico; Dicromato de amónio, enxofre em pó, fita de magnésio, fósforos; Areia.

Materiais simples que permitam realizar actividades de simulação em sismologia, como por exemplo:

Copos de plástico (ou garrafas de água cortadas); Areias com diferentes granolumetrias; Moedas de diferentes características; Água.


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MÓDULO 3

Estrutura da Biosfera


1 Apresentação

Neste módulo assume especial relevância a familiarização dos alunos com o objecto de estudo da Biologia – A Vida e os Seres Vivos – bem como com as suas metodologias de trabalho enquanto ciência.

O módulo permite abordar as características gerais da Vida, partindo da problematização e observação crítica do meio.

O estudo simplificado de um ecossistema real e próximo dos alunos permitirá constatar a variedade de organismos que o caracterizam. Facilitará, também, a inferência de aspectos relativos à sua organização, bem como de alguns factores que o podem desequilibrar, pondo em risco a conservação das suas espécies.

Os processos de observação em laboratório de seres uni e multicelulares, recolhidos no campo, visam salientar que a célula é a unidade estrutural e funcional dos seres vivos, bem como possibilitar a identificação de alguns dos seus constituintes básicos.

Em jogo estão a aprendizagem de conceitos e de destrezas técnicas, assim como a reflexão sobre o impacte das actividades humanas nos ecossistemas.

Neste módulo pretende-se salientar que a adopção de sistemas de classificação taxonómica dos organismos é indispensável ao estudo da enorme diversidade do mundo vivo.

Nessa perspectiva, salienta-se que os sistemas têm evoluído ao longo do tempo, de modo a integrar os novos conhecimentos resultantes do avanço da Biologia. Tendo em conta níveis de organização, modos de nutrição e interacções nos ecossistemas, Whittaker propôs um sistema de classificação em cinco Reinos, que ainda hoje reúne alargado consenso na comunidade científica.



• o conhecimento de factos e conceitos básicos que permitam compreender a diversidade e a organização da Biosfera, a célula como unidade estrutural e funcional dos seres vivos, a unidade dos compostos químicos que entram na sua constituição, bem como aspectos básicos de taxonomia e nomenclatura;

• o domínio de técnicas e a manipulação correcta de instrumentos que permitam a obtenção e a análise de dados de natureza diversa, recolhidos em diferentes espaços de aprendizagem (nomeadamente sala de aula, laboratório e campo);

• a compreensão da importância de alguns aspectos do trabalho científico, nomeadamente o papel dos problemas, das hipóteses e da teoria, bem como a importância das fases de planificação, execução e avaliação de desenhos de natureza investigativa;


Módulo 3: Estrutura da Biosfera

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• o desenvolvimento de atitudes adequadas ao trabalho científico, nomeadamente o rigor, a curiosidade, a objectividade, a honestidade, a cooperação e a perseverança;

• a análise crítica de códigos pessoais e/ou colectivos de conduta face a formas de relacionamento com os demais seres vivos e com o ambiente.



• Distinguir componentes bióticos e abióticos num ecossistema, descrevendo exemplos que ilustrem a sua interdependência.

• Reconhecer e valorizar a diversidade biológica que caracteriza um ecossistema.

• Identificar causas que podem contribuir para a extinção de espécies, bem como possíveis implicações desse facto para o ecossistema.

• Identificar e distinguir condutas pessoais e/ou colectivas, bem como suas implicações ao nível do equilíbrio dos ecossistemas e da conservação das espécies.

• Compreender que os sistemas vivos se encontram organizados em níveis estruturais de complexidade crescente.

• Reconhecer a célula como unidade estrutural e funcional de todos os seres vivos e que essa unidade também se revela a nível molecular.

• Interpretar imagens de células/ tecidos ao microscópio óptico composto (por observação directa, em fotografias e em esquemas), identificando membrana celular, citoplasma e núcleo (e eventuais órgãos locomotores como cílios ou flagelos).

• Distinguir seres procariontes de eucariontes, coloniais de pluricelulares, enfatizando aspectos relacionados com o respectivo grau de complexidade.

• Montar preparações extemporâneas e observá-las ao microscópio óptico (pelo menos em duas ampliações) em condições de segurança.

• Conhecer os constituintes básicos dos seres vivos e exemplos do papel que desempenham.

• Observar, distinguir e identificar seres vivos (recolhidos, conservados ou suas imagens) com recurso a bibliografia ou critérios simples previamente estabelecidos.

• Utilizar chaves dicotómicas simples.

• Reconhecer a universalidade e a hierarquia das categorias taxonómicas e a importância da nomenclatura binomial.

• Conhecer os cinco reinos subjacentes à classificação de Whittaker, identificando exemplos de seres que os integrem.


• Analisar e comunicar resultados de trabalhos práticos de forma organizada e diversificada (de forma oral ou escrita; recorrendo a esquemas legendados, tabelas e mapas de conceitos simples).



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• A Biosfera é um subsistema do sistema Terra que integra a totalidade dos seres vivos do planeta, onde podem ser considerados níveis de organização hierarquicamente estruturados: ecossistema, comunidade, população, espécie, organismo, sistema de órgãos, órgão, tecido e célula.

• A alteração dos factores do ambiente ou a extinção de espécies podem provocar desequilíbrios nos ecossistemas, o que pode pôr em risco a sua conservação.

• A célula é a unidade estrutural e funcional de todos os seres vivos, procariontes ou eucariontes, uni ou multicelulares.

• Ao microscópio óptico as células exibem um padrão básico de organização estrutural (membrana celular, citoplasma e, nas eucariontes, núcleo) bem como particularidades específicas dos seres vivos que as possuem (parede celular, cloroplastos, órgãos locomotores, …).

• As células dos seres eucariontes (uni ou pluricelulares) possuem uma organização interna mais complexa (a presença de compartimentos internos delimitados por membranas - organitos) que a célula dos procariontes.

• As células vivas efectuam trocas de matéria e energia entre si e com o meio externo.

• Os seres vivos são constituídos por compostos químicos básicos, tais como água, sais minerais, proteínas, hidratos de carbono, lípidos e ácidos nucleicos, sendo formados por um reduzido número de elementos químicos (C, O, H, N, P...).

• As macromoléculas orgânicas podem desempenhar funções estruturais, energéticas, enzimáticas, de armazenamento e de transferência de informação; são também formadas por unidades básicas (monossacarídeos, aminoácidos, ácidos gordos, glicerol, nucleótidos) que os seres vivos utilizam e organizam.

• Os critérios subjacentes à classificação de Whittaker (divisão em cinco reinos: Monera, Protista, Fungi, Plantae, Animalia) prendem-se, essencialmente, com o nível de organização celular, o modo de nutrição e as interacções nos ecossistemas.

• As diferentes categorias taxonómicas obedecem a uma hierarquia (Reino, Filo, Classe, Ordem, Família, Género, Espécie) e têm carácter universal, sendo o nome da espécie atribuído de acordo com as regras de nomenclatura binominal.


• Participação nos processos de planificação das actividades de estudo de um ecossistema, nomeadamente, formulação de problemas e hipóteses, pesquisa de informação e identificação das tarefas a realizar no campo e no laboratório.

• Execução, de acordo com o plano estabelecido, de procedimentos de colheita de seres vivos ou medição de factores abióticos.

• Organização criteriosa de dados relativos à identificação de seres vivos, utilizando instrumentos de laboratório e/ou suporte bibliográfico.

• Identificação do reino (segundo Whittaker) a que pertencem alguns seres vivos tipo.

• Resolução de exercícios que envolvam a utilização de chaves dicotómicas simples e aplicação de regras básicas de nomenclatura.

• Execução de procedimentos conducentes à montagem de preparações extemporâneas e sua observação ao microscópio óptico composto (MOC), em pelo



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menos duas ampliações, cumprindo normas de segurança pessoal e de integridade de instrumentos e aparelhos.

• Observação, interpretação, esquematização e legendagem de células ao MOC (de seres unicelulares procariontes e eucariontes, coloniais e multicelulares) bem como suas imagens em fotografias ou esquemas.

• Elaboração de memórias descritivas e interpretativas relativas a trabalhos práticos realizados.

• Construção de organizadores gráficos (quadros ou mapas de conceitos) relativos aos constituintes químicos dos seres vivos.


• Reconhecimento e valorização das funções dos diferentes constituintes do ecossistema e sua contribuição para o equilíbrio do mesmo.

• Valorização do registo sistemático de dados durante os trabalhos de campo e laboratório.

• Preocupação de evitar que as actividades de campo afectem o ambiente em estudo.

• Valorização da importância dos processos de conservação das espécies nos ecossistemas.


Como se organiza a Biosfera?

Que factores podem afectar a sua dinâmica?

Qual a necessidade de agrupar e classificar os seres vivos?

Como designar os seres vivos de forma que toda a comunidade científica os reconheça?

Estas questões podem servir de ponto de partida para a planificação de trabalhos de natureza investigativa, a realizar em pequenos grupos, para estudo de um ecossistema próximo dos alunos e da escola (por exemplo, um charco, um ribeiro, um terreno ou canteiro abandonado, um muro ou tronco de árvore…) integrando actividades de campo, de sala de aula e de laboratório, devidamente articuladas.

Para progredirem na elaboração do plano de trabalho é importante que os alunos:

• identifiquem um problema ou questão para estudo (O que pretendemos estudar?);

• explicitem e discutam as ideias que possuem e tomem consciência da necessidade de realizar pesquisas que orientem os trabalhos práticos (Que conhecimentos já possuímos? Que informação temos que recolher? Onde poderemos fazê-lo?);

• discutam e estabeleçam passos a seguir para a realização do trabalho (O que fazer antes, durante e após a saída? A que material, técnicas ou instrumentos recorrer? Como se utilizam correctamente?);

• prevejam os resultados a obter (Que seres vivos espero encontrar no ecossistema? Que interacções estabelecem entre si? Que documentos elaborar para registar e organizar os dados relativos aos seres vivos e aos parâmetros abióticos? Que factores poderão alterar a dinâmica desse ecossistema?).

Após a implementação do plano de trabalho os alunos devem reflectir sobre os seguintes aspectos: a pertinência dos dados recolhidos e metodologia adoptada; os resultados obtidos face



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aos resultados esperados; as limitações e eventuais alterações a introduzir em futuros trabalhos; os aspectos que poderiam (deveriam) ser aprofundados.

O desenvolvimento do plano de trabalho permitirá ao aluno desenvolver atitudes inerentes ao trabalho científico e reflectir criticamente sobre códigos de conduta, pessoais e colectivos, face à forma como o homem se relaciona com os outros seres vivos e com o meio ambiente.

Os dados recolhidos no campo devem ser utilizados como ponto de partida para a exploração dos restantes conceitos do módulo: diversidade e organização da Biosfera, a célula como unidade estrutural e funcional dos seres vivos, sua classificação e estudo dos compostos químicos que entram na sua constituição.

Sugerem-se actividades como as que se seguem.

• Organização dos dados recolhidos no campo e preparação de infusões para identificação de seres vivos com recurso a instrumentos de laboratório e/ou suporte bibliográfico.

• Discussão das interacções que os seres vivos estabelecem entre si e com o meio ambiente, mobilizando dados recolhidos e/ou retirados da bibliografia; será pertinente salientar a importância biológica da conservação das espécies como forma de contribuir para a manutenção do equilíbrio estabelecido entre as diversas populações.

• Montagem de preparações extemporâneas para observar, comparar e identificar células de seres unicelulares procariontes (por exemplo cianobactérias), unicelulares eucariontes (por exemplo Paramecium, Amoeba) e de células ou tecidos de seres multicelulares existentes nas amostras recolhidas, infusões ou culturas anteriormente preparadas, no sentido de permitir ao aluno (re)construir o conceito de célula como unidade estrutural e funcional de todos os seres vivos. Seria desejável explorar e discutir a organização de seres coloniais (por exemplo, Volvox) e multicelulares (por exemplo Elodea ou larva de mosquito).

• Esquematização e legendagem de células observadas ao MOC, em diversas ampliações; a comparação, tanto das estruturas celulares identificadas em diferentes materiais biológicos como dos procedimentos utilizados, poderá servir como ponto de partida para ajudar os alunos a compreenderem que a unidade biológica das células se revela também a nível molecular.

• Recomenda-se a realização de trabalhos práticos de classificação de alguns seres vivos, tendo por base chaves dicotómicas simplificadas; consoante os recursos disponíveis, poderão ser utilizados exemplares vivos (os observados no campo), conservados, modelos em resina ou imagens disponíveis em diferentes suportes.

• Discussão dos requisitos necessários à observação de células vivas o que permitirá, por um lado, salientar a importância biológica da água como constituinte fundamental de qualquer ser vivo e, por outro, a necessidade de se cumprirem as normas de segurança quando da utilização dos diferentes instrumentos e aparelhos.

• Construção de mapas de conceitos (ou quadros) com compostos químicos que entrem na constituição dos seres vivos.

• Elaboração de memórias descritivas e interpretativas dos trabalhos desenvolvidos antes, durante e após a saída de campo; estas deverão traduzir o trabalho de discussão que antecedeu a planificação, nomeadamente a identificação do problema e hipóteses/ previsões, o plano de trabalho (e fundamentação de eventuais modificações introduzidas durante a execução do mesmo), os registos efectuados, a interpretação dos resultados obtidos e, ainda, uma avaliação do plano de trabalho.

A memória descritiva (cujas competências de elaboração se pressupõe tenham vindo a ser desenvolvidas desde o módulo 1) assume-se, nesta fase, como um importante documento de avaliação para professores e alunos, na medida em que contém resultados relativos a desempenhos práticos (por exemplo esquemas legendados), traduz a compreensão de conceitos e de



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procedimentos utilizados, revela competências de recolha, organização e síntese de informação, bem como as destrezas de utilização da língua portuguesa e/ou organizadores gráficos.

Com base nas actividades desenvolvidas neste módulo, será importante criar espaços de aprendizagem que facilitem o levantamento de questões e/ou problemas orientadores das aprendizagens previstas para os módulos seguintes, como por exemplo:

Quais as estratégias que os diferentes seres vivos utilizam para obterem matéria?

De que modo é que essa matéria circula no organismo e chega a todas as células?

Como é que as células a utilizam?


Bibliografia

AZEVEDO, C. (Coord.) (1999) Biologia Celular e Molecular (3ª Ed.), Lisboa, LIDEL – Edições Técnicas. ISBN: 972-757-100-X.





Livro de texto onde são tratados alguns aspectos fundamentais de Biologia Celular, Bioenergética, Bioquímica e Fisiologia. O nível de aprofundamento não é excessivo pelo que a obra é bastante acessível para professores.




Texto acessível e sintético acompanhado de esquemas e/ou fotografias. Apresenta, no início de cada capítulo, um roteiro dos principais assuntos a abordar, o que facilita a sua utilização. Ainda que se trate de um texto com um grau aprofundamento superior ao do programa poderá ser consultado pelos alunos com supervisão do professor



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MATTHEY, W., DELLA SANTA, E., WANNENMACHER, C. (1984) Manuel Pratique d'Ecologie, Lausanne, Payot.

Obra organizada com preocupações didácticas, apresentando informação essencial à compreensão dos conceitos básicos de ecologia e propostas de actividades de campo e laboratório em diferentes ambientes (como por exemplo, num curso de água, num lago, na cidade, num muro, no solo, etc.). Apresenta esquemas simples de dispositivos a utilizar ou montar nas actividades de campo e/ou laboratório, bem como de aspectos de morfologia externa de seres vivos com vista a orientar a sua identificação.

MARGULIS, L. & SCHWARTZ, K. (1998) Five Kingdoms: an Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth, (3ª Ed.), New York, WH Freeman & Co.








RAVEN, P., EVERT, R., EICHHORN, S. (1999) Biology of Plants (6ªEd.), New York, W.H. Freeman Worth. ISBN:1-5725-9041-6


ROBERTIS, E. & ROBERTIS, E. M. (1996) Biologia Celular e Molecular, Lisboa, Fundação Calouste Gulbenkian. ISBN: 972-31-0687-6

Este livro trata das células e moléculas que integram a unidade do mundo vivo. Aborda os avanços mais recentes da biologia molecular, sem deixar de fazer referência aos trabalhos dos citologistas clássicos. Cada capítulo contém uma introdução onde se mencionam os seguintes aspectos: principais objectivos; sumários com os pontos essenciais do capítulo; uma lista de referências e leituras adicionais para completar a informação. O livro poderá ser utilizado pelos alunos sob supervisão do professor

STANSFIELD, W., COLOMÉ, J., CANO, J. (1998) Biologia Molecular e Celular, Amadora, Editora Mc Graw-Hill de Portugal Lda.



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Guias de campo e laboratório para identificação de seres vivos

(ver referências apresentadas na bibliografia geral) Material Básico para Trabalho de Campo e de Laboratório

O material necessário depende do ecossistema seleccionado, bem como das actividades que venham a ser planificadas; nesse sentido, a lista que seguidamente se apresenta tem apenas um carácter ilustrativo.

Material para trabalho de campo:

Caderno de campo; Caixa de primeiros socorros; Frascos para colheitas diversas; Sacos plásticos (com e sem fecho); Etiquetas; Marcadores indeléveis; Redes de colheita (diferentes Ø de malha); Luvas; Fita métrica; Pás; Estacas e fio (para eventual demarcação da área de estudo); Tabuleiros para triagem; Sensores (temperatura, luminosidade, …).

Material para actividades laboratoriais: Material em vidro (lâminas, lamelas, vidros de relógio, tubos de ensaio, gobelés, pipetas, …); Material em plástico (frascos lavadores, gobelés, …); Lamparina e demais material indispensável ao aquecimento de objectos em segurança; Material básico de dissecação (tesoura, bisturi, agulhas, …);

Instrumentos ópticos: microscópios, lupas de mão e lupas binoculares; Computador com respectivos software e periféricos que permitam adaptar sensores e/ou tratar

os dados recolhidos no campo; Corantes/ indicadores:

Azul de metileno; Água iodada; Soluto de lugol; Sudão III; Sulfato de cobre anidro; Licor de Fehling; Hidróxido de sódio 10%; Sulfato de cobre 1%.


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MÓDULO 4

Mobilização de Matéria e Energia na Biosfera


1 Apresentação

Depois de estudada e compreendida a importância da forma como os sistemas vivos se hierarquizam, importa, nos próximos módulos, aprofundar algumas das características básicas da vida.

Neste módulo os processos de obtenção e utilização de matéria pelos seres vivos são o foco das aprendizagens. Acentua-se a diversidade de estratégias utilizadas, a interdependência morfologia e função, as adaptações ao meio e as interacções tróficas subjacentes.

Assim, salienta-se que os seres heterotróficos necessitam de obter matéria orgânica e não orgânica do seu meio exterior, recorrendo para isso a estratégias diversas e específicas. Por outro lado, os seres autotróficos obtêm matéria orgânica produzindo-a através de um processo de síntese, recorrendo a diferentes fontes de energia.

A apropriação dos saberes relativos a este módulo deverá ser devidamente integrada e articulada com as aprendizagens realizadas nos módulos prévio e subsequentes, pois só desse modo se poderá garantir que os alunos sejam capazes de compreender e valorizar a dualidade unidade versus diversidade que caracteriza a vida e os seres vivos.

Neste módulo importa, também, compreender como os seres vivos garantem que a matéria orgânica obtida chegue a todas as suas células, onde será transformada e utilizada para obter energia.

Pretende-se que o estudo dos processos metabólicos de aerobiose e anaerobiose ocorra de forma articulada com a análise e a sistematização das estratégias que os seres vivos utilizam para garantir tanto a circulação de matéria, como as trocas gasosas com o meio exterior.

A exploração de processos químicos de transformação de matéria, em seres pluricelulares, visa integrar a compreensão da diversidade e da complexidade dos sistemas circulatórios e das superfícies de trocas gasosas que indirectamente os suportam.

O estudo dos processos metabólicos, circulatórios e de trocas gasosas, previstos neste módulo, supõe que os alunos revisitem e enriqueçam os conceitos de diversidade e unidade biológica estudados no módulo anterior, perspectivando, também, a existência de mecanismos de evolução que virão a ser estudados no módulo 7.

Considera-se desejável que, sempre que possível, as actividades a desenvolver neste módulo tomem como exemplos os seres vivos identificados no ambiente natural que tenha sido estudado no módulo anterior.



• o conhecimento de factos e conceitos básicos que permitam compreender, de forma integrada, conceitos tão diversos como os de autotrofia e heterotrofia, transporte de


Módulo 4: Mobilização de Matéria e Energia na Biosfera

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matéria até às células, processos de transformação e utilização de energia, bem como estratégias que asseguram as trocas gasosas em seres multicelulares.

• o domínio de técnicas e a manipulação correcta de instrumentos laboratoriais que permitam a obtenção e a análise de dados de natureza diversa;

• a compreensão da importância de alguns aspectos do trabalho científico, nomeadamente o papel dos problemas, das hipóteses e da teoria, bem como a importância das fases de planificação, execução e avaliação de desenhos experimentais;

• a análise crítica de alguns códigos de conduta pessoais e/ou colectivos que possam afectar os processos de autotrofia e interferir com a hierarquia alimentar dos ecossistemas.



• Distinguir os conceitos de autotrofia e heterotrofia.

• Caracterizar e comparar estratégias digestivas utilizadas por seres com diferentes graus de complexidade.

• Interpretar modelos que explicitem a organização das biomembranas.

• Conhecer e comparar diferentes processos de transporte ao nível da membrana celular, perspectivando os respectivos efeitos ao nível da integridade celular.

• Relacionar a ultraestrutura da membrana com a natureza das substâncias que a atravessam e o tipo de transporte.

• Interpretar dados laboratoriais / experimentais relativos a processos de transporte ao nível da membrana.

• Planificar e executar procedimentos experimentais que permitam recolher evidências sobre a síntese de matéria orgânica pelos seres autotróficos.

• Interpretar dados experimentais relativos à obtenção de matéria por seres autotróficos.

• Reconhecer que as plantas possuem mecanismos de transporte que asseguram a distribuição de matéria a todas as suas células (movimentos no xilema e floema).

• Comparar, do ponto de vista estrutural e funcional, os sistemas de transporte em diferentes animais.

• Distinguir fermentação de respiração aeróbia, atendendo às condições de ocorrência e rendimento energético.

• Caracterizar as diferentes estruturas respiratórias dos animais e relacioná-las com a complexidade do organismo e respectiva adaptação ao meio.



• Os seres heterotróficos precisam de obter matéria orgânica e não orgânica do meio exterior; esta obtenção pode envolver processos de ingestão, digestão e absorção.

• A digestão pode ser extracelular, em cavidades gastrovasculares ou em tubos digestivos (completos ou incompletos).



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• A membrana celular regula as trocas de substâncias entre os meios intra e extra celulares; esses processos são importantes para a manutenção da integridade celular: osmose, difusão (simples e facilitada), transporte activo, endo e exocitose.

• A unidade de membrana revela-se ao nível da sua arquitectura e constituição: bicamada de fosfolípidos, proteínas integradas e não integradas (modelo simplificado).

• Os seres autotróficos obtêm matéria orgânica produzindo-a através de um processo de síntese, recorrendo, por exemplo, ao processo de fotossíntese.

• A fotossíntese é um processo metabólico que necessita de pigmentos de captação de energia luminosa (pigmentos fotossintéticos). O cloroplasto é um organito celular onde se localizam esses pigmentos e onde ocorre a fotossíntese.

• O transporte nas plantas permite às células obterem as substâncias necessárias à síntese de compostos orgânicos e sua posterior distribuição.

• Os sistemas radicular, caulinar e foliar são evidências de adaptações das plantas ao meio terrestre.

• Os estomas são estruturas envolvidas nos processos de trocas gasosas das plantas.

• Os animais possuem diferentes estratégias de transporte que diferem a nível estrutural e funcional (sistemas de transporte abertos e fechados, circulação simples/ dupla/ completa/ incompleta).

• As estruturas respiratórias dos animais (tegumento, traqueias, brânquias e pulmões) são, numa perspectiva funcional, adaptações decorrentes da multicelularidade.

• As vias metabólicas para a produção de ATP podem ocorrer em aerobiose ou anaerobiose.

• A respiração celular possui um rendimento energético superior ao da fermentação.

• As mitocôndrias são organitos envolvidos no processo de respiração celular.


• Recolha, organização e interpretação de dados de natureza diversa (laboratoriais, bibliográficos, internet,...) sobre estratégias de obtenção de matéria por diferentes seres heterotróficos.

• Esquematizar e/ou legendar modelos que explicitem a organização das biomembranas.

• Interpretação de imagens relativas a processos de endo e exocitose.

• Planificação e execução de actividades laboratoriais simples que permitam observar e interpretar a variação de volume vacuolar em células vegetais colocadas em meios com diferentes concentrações.

• Interpretação de dados experimentais que permitam compreender que os seres autotróficos sintetizam matéria orgânica na presença de luz.

• Interpretação de esquemas que evidenciem movimentos de fluidos circulantes nas plantas e a existência de xilema e floema em diferentes órgãos (sem a preocupação de acentuar a sua localização relativa e/ou caracterização citológica).

• Observação e esquematização de estomas ao MOC.

• Comparação de sistemas circulatórios em diversos animais, relacionando as suas características estruturais e funcionais com a sua eficácia no transporte e distribuição de materiais.



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• Organização e interpretação de dados de natureza diversa sobre processos de transformação de energia a partir da matéria orgânica, comparando o rendimento energético da fermentação e respiração aeróbia.

• Identificação e comparação das estruturas respiratórias de diferentes animais, relacionando a sua complexidade com processos de adaptação ao meio.


• Valorização dos processos críticos de selecção, recolha e apresentação de informação, evitando a sua transcrição de forma sistemática.

• Reconhecimento da importância dos processos de autotrofia na hierarquia alimentar dos ecossistemas.

• Valorização das aprendizagens relacionadas com processos metabólicos, perspectivando a possibilidade de contribuírem para optimizar tarefas relacionadas com o fabrico, processamento ou a conservação de alimentos.


Na abordagem dos conteúdos relativos à obtenção de matéria pelos organismos, sugere-se a organização de actividades de pesquisa e discussão orientadas por questões, como por exemplo as seguintes:

Que estratégias utilizam os seres heterotróficos para obter matéria?

Como mobilizar matéria do meio externo para o interno?

Que processos asseguram os movimentos de substâncias através das membranas celulares?

A gestão dos trabalhos de pesquisa deve assegurar a análise e comparação de estratégias digestivas utilizadas por seres com diferentes graus de complexidade. Se possível, deverão ser explorados casos de seres identificados no módulo 3.

O estudo dos processos de endo e exocitose deve incluir a interpretação de imagens de microscopia óptica (esquemas, fotografias, vídeo), bem como actividades de discussão, esquematização e sistematização de informação. Tal deverá permitir revisitar, reconstruir e enriquecer a concepção de célula do aluno.

No estudo dos processos de transporte ao nível da membrana celular, suas características, potencialidades e limitações, a ultraestrutura da membrana e a natureza das substâncias a transportar devem servir como fio articulador e integrador.

O estudo destes conteúdos proporciona a planificação e execução de actividades laboratoriais e/ou experimentais simples, pelos alunos, que podem ser concebidas com diferentes graus de abertura, em função das suas competências técnicas e autonomia. Como exemplo sugere-se a observação e interpretação, em tempo real, de variações do volume vacuolar de células vegetais ao MOC (epitélio do bolbo da cebola ou epiderme de pétalas, por exemplo) em função de variações da concentração do meio de montagem (por exemplo, utilizando soluções aquosas de cloreto de sódio ou de glicose,...). Nesta actividade, a utilização de células vegetais com vacúolos corados (pétalas de Pelargonium, por exemplo) evita a necessidade de recorrer a processos de coloração específica. No entanto, a utilização de técnicas de coloração de vacúolos com vermelho neutro, permite que os alunos aprofundem competências básicas de microscopia.

Os alunos devem elaborar memórias descritivas e interpretativas dos trabalhos práticos desenvolvidos (planificação da actividade, registos efectuados e sua interpretação, ...). O registo em V de Gowin poderá ser interessante, por se tratar de uma ferramenta heurística, integradora das dimensões conceptual e metodológica envolvidas na construção dos conceitos e, como tal, um importante elemento de avaliação das aprendizagens dos alunos. A partilha dos resultados de



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avaliação com o aluno visa ajudá-lo a reflectir sobre o seu processo de aprendizagem e a ultrapassar as dificuldades sentidas.

No que respeita ao estudo da fotossíntese, recomenda-se que os alunos analisem relatos de procedimentos experimentais simples, dando atenção aos aspectos metodológicos inerentes à concepção experimental (nomeadamente, problema a investigar, hipóteses de trabalho, controlo e manipulação de variáveis), obtenção de resultados e sua interpretação, bem como avaliação das hipóteses e conclusão.

Salienta-se, mais uma vez, que a observação dos desempenhos dos alunos nas actividades sugeridas permitirá ao professor avaliar o desenvolvimento de competências procedimentais (utilização de técnicas, manipulação de instrumentos,...) e atitudinais (rigor, curiosidade, objectividade, cooperação, perseverança,...) nos alunos.

O estudo dos mecanismos envolvidos no transporte de substâncias nas plantas pode suscitar a formulação de questões como as que se seguem.

Qual o destino dos compostos orgânicos sintetizados durante a fotossíntese?

Que sistemas de transporte existem nas plantas?

Questões como estas devem orientar actividades simples como as que em seguida se sugerem:

• a exploração da morfologia de folhas de modo a inferir a localização dos feixes vasculares a partir da observação macroscópica de folhas inteiras e em corte;

• a montagem extemporânea de epiderme de folhas para observar estomas (esta actividade deve ainda relembrar as estruturas celulares já abordadas, discutindo as razões de cada uma delas poder ou não ser observável neste tipo de material biológico) aproveitando a oportunidade para observar os cloroplastos referidos no módulo 3.

Para o estudo dos sistemas de transporte nos animais, sugere-se a organização de actividades de pesquisa e discussão orientadas por questões, como por exemplo:

Que mecanismos de transporte utilizam os animais para distribuir substâncias no seu corpo?

Que características determinam a eficácia dos sistemas de transporte?

As actividades práticas poderão incluir a utilização de mapas e/ou modelos anatómicos relativos a animais de diferentes taxa. Poder-se-á recorrer, também, à dissecação de órgãos e/ou de animais obtidos nos circuitos comerciais de alimentação, por exemplo, coração de porco, peixe, codorniz, …

As actividades de ensino-aprendizagem relativas aos processos energéticos da célula devem ser articuladas por questões abrangentes, tais como as que se seguem:

Que processos metabólicos utilizam os seres que existem nos ecossistemas estudados?

Como identificar esses processos metabólicos?

Sugere-se a montagem de dispositivos experimentais simples com seres aeróbios facultativos (por exemplo Saccharomyces cerevisae) em meios nutritivos (por exemplo massa de pão, sumo de uva, solução aquosa de glicose,...) com diferentes graus de aerobiose. Salienta-se a importância dos alunos identificarem as variáveis a controlar e os indicadores do processo em estudo (por exemplo presença / ausência de etanol, consumo de oxigénio ou libertação de dióxido de carbono).

Na discussão desta actividade será fundamental relembrar os organitos celulares que os alunos já conhecem, utilizando esquemas, salientando a mitocôndria como organito indispensável ao processo de respiração aeróbia. Relevar o facto destes organitos não terem sido observados em trabalhos práticos anteriores e discutir a necessidade de dispor de instrumentos ópticos com maior poder de resolução e de ampliação para a sua observação.

O retomar de questões relativas aos sistemas de transporte permitirá relacionar os processos de mobilização de oxigénio e de dióxido de carbono utilizados por animais com diferentes graus de complexidade.



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As actividades deverão permitir que os alunos identifiquem diferentes tipos de superfícies respiratórias, comparem os seus aspectos morfológicos, relacionando as suas características com a complexidade dos seres e do seu habitat.

Recomenda-se a utilização de imagens, esquemas ou modelos. Sempre que possível deverão ser tomados como exemplos os seres vivos identificados no ambiente natural que foi estudado no módulo 3.


Bibliografia



AZEVEDO, C. (Coord.) (1999) Biologia Celular e Molecular (3ª Ed.) Lisboa, LIDEL – Edições Técnicas. ISBN: 972-757-100-X







Compêndio de Biologia interessante pela clareza do texto e qualidade das imagens. Nos seus 38 capítulos são apresentados temas gerais de biologia, como citologia, metabolismo, genética, evolução e ecologia, bem como especial ênfase na caracterização estrutural e funcional dos animais, nomeadamente seus processos de obtenção de matéria, sistemas que asseguram a circulação e as trocas gasosas, bem como os processos homeostáticos.

JUNQUEIRA, L. & CARNEIRO, J. (2004) Histologia Básica (10ª Ed.), Rio de Janeiro, Editora Guanabara Koogan S.A. ISBN: 85-277-0906-6

A obra apresenta de forma clara e concisa aspectos da histologia funcional. Os tópicos de biologia celular e molecular são mobilizados para a descrição do funcionamento dos tecidos e órgãos. O texto é



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acompanhado de esquemas e/ou fotografias. Ainda que se trate de um texto com um grau aprofundamento superior ao âmbito do programa poderá ser utilizado por alunos deste nível de ensino sob supervisão do professor. Esta edição inclui, para além do texto, atlas e CD-ROM.


Texto acessível e sintético acompanhado de esquemas e/ou fotografias. Apresenta, no início de cada capítulo, um roteiro dos principais assuntos a abordar, o que facilita a sua utilização. Ainda que se trate de um texto com um grau aprofundamento superior ao do programa poderá ser consultado pelos alunos com supervisão do professor.

PANIAGUA, R. e outros (1997) Citología e Histología Vegetal y Animal (2ª Edición), Madrid, McGRAW – HILL – Interamericana de España, S. A. U.




RAVEN, P., EVERT, R., EICHHORN, S. (1999) Biology of Plants (6ªEd.), New York, W.H. Freeman: Worth. ISBN:1-5725-9041-6




STANSFIELD, W., COLOMÉ, J., CANO, J. (1998) Biologia Molecular e Celular, Amadora, Editora Mc Graw-Hill de Portugal Lda.



Material necessário para estudo de processos de transporte ao nível da membrana ao microscópio óptico:

Microscópios ópticos; Material de vidro corrente (lâminas, lamelas, vidros de relógio, …); Material em plástico (frascos lavadores, gobelés, …); Instrumentos de dissecação (tesouras, bisturi, agulhas, …);



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Lamparina e demais material indispensável ao aquecimento de objectos em segurança; Corantes:

Vermelho neutro; Água iodada.

Material necessário para estudo de processos metabólicos: Microscópios ópticos; Material de vidro corrente (lâminas, lamelas, vidros de relógio, …), Material em plástico (frascos lavadores, gobelés, …); Sensores de temperatura, oxigénio e dióxido de carbono; Computador com possibilidade de ligação de sensores.

Material necessário para estudo de processos de transporte nas plantas: Instrumentos ópticos: microscópios e lupas binoculares; Material de vidro corrente (lâminas, lamelas, vidros de relógio, …); Material em plástico (frascos lavadores, gobelés, …); Instrumentos de dissecação (tesouras, bisturi, agulhas, …); Suportes universais e respectivas nozes e pinças; Tubos de plástico (tubos de aquário); Parafilm.

Material necessário para trabalhos de dissecação: Tabuleiros; Placas de cortiça; Instrumentos de dissecação (tesouras, bisturi, agulhas, …).


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MÓDULO 5

Unidade e Diversidade Celular


1 Apresentação

Este módulo permite a abordagem de aspectos relacionados com o crescimento e a renovação celular, explorando a importância da mitose, do DNA (ácido desoxirribonucleico) e da síntese proteica.

Pretende-se que os alunos sejam capazes de distinguir DNA de RNA (ácido ribonucleico), do ponto de vista estrutural e funcional, bem como compreender os processos de síntese que as células possuem e que asseguram o seu crescimento.

A replicação do DNA é estudada como um processo que assegura a manutenção da informação genética, existindo, no entanto, factores que podem interferir com o ciclo celular e causar alterações nessa informação.

A mitose apresenta-se como um processo que permite assegurar a manutenção das características hereditárias das células ao longo das gerações, possibilitando a formação de novas células idênticas à inicial. A mitose é também equacionada como um processo responsável pelo crescimento dos organismos e pela regeneração dos seus tecidos.

O conceito de diferenciação celular é abordado de forma bastante simplificada, apenas como um processo que envolve regulação da transcrição e tradução de genes, que permitindo a especialização das células em determinadas funções pode comprometer a sua própria capacidade de divisão celular.

Neste módulo será, ainda, importante diagnosticar as concepções que os alunos possuem sobre clone e clonagem e, se necessário, clarificar o seu significado ao nível da obtenção de tecidos.



• o conhecimento e compreensão de factos e conceitos relacionados com o crescimento e renovação celular, com os mecanismos envolvidos na síntese de proteínas, bem como os que permitam compreender a importância do DNA na manutenção da informação genética;

• o domínio de técnicas e a manipulação correcta de instrumentos laboratoriais que permitam a análise de imagens de mitose;

• o desenvolvimento de atitudes e valores conducentes à tomada de decisões fundamentadas, relativas a problemas ambientais que possam interferir no ciclo celular e diferenciação das células que possam conduzir ao aparecimento de doenças.


Módulo 5: Unidade e Diversidade Celular

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• Conhecer as principais estruturas e moléculas envolvidas na síntese de proteínas.

• Distinguir os diferentes tipos de ácidos nucleicos, quanto à sua composição nucleotídica e função.

• Compreender os mecanismos gerais de replicação, transcrição e tradução, bem como a sua importância na manutenção da informação genética.

• Resolver exercícios simples que envolvam a complementaridade de bases e o código genético.

• Relacionar a replicação do DNA com a ocorrência de mutações génicas.

• Nomear, distinguir e sequenciar as etapas da mitose e do ciclo celular.

• Observar, interpretar, esquematizar e legendar imagens de mitose em diferentes tipos de células.



• A informação genética que define as características de cada indivíduo está contida na molécula de DNA e encontra-se codificada na sequência de nucleótidos que compõem o seu genoma.

• A manutenção da informação genética está relacionada com a replicação da molécula de DNA.

• O RNA é um constituinte de todas as células vivas e obtém-se por cópia de regiões específicas do DNA; a sua síntese obedece ao princípio da complementaridade de bases.

• A sequência de aminoácidos que caracteriza uma proteína é determinada pela sequência de bases azotadas do DNA correspondente;

• A síntese de proteínas envolve etapas de transcrição e tradução.

• Na síntese proteica intervêm moléculas de RNAm, RNAt e RNAr e a sequenciação dos aminoácidos envolve processos de complementaridade de tripletos de bases destas moléculas.

• Os ribossomas encontram-se frequentemente associados ao retículo endoplasmático (retículo endoplasmático rugoso - RER).

• A mitose é o processo que assegura a manutenção das características hereditárias ao longo das gerações e permite a obtenção de novas células.

• A mitose envolve diversos acontecimentos como, por exemplo, a desintegração da membrana nuclear, o encurtamento dos cromossomas, a divisão do centrómero, a separação dos cromatídios, a formação de dois núcleos filhos.

• Na mitose é possível distinguir etapas fundamentais: profase, metafase, anafase e telofase.

• A divisão do citoplasma designa-se citocinese.



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• O ciclo celular é caracterizado pelo conjunto de modificações que uma célula sofre desde que se forma até à sua divisão em duas células filhas (interfase e divisão celular).

• As células de um organismo possuem igual informação genética. As diferenças estruturais e funcionais que existem entre as células resultam de processos de diferenciação que envolvem mecanismos de regulação da transcrição e tradução dos seus genes.

• A capacidade que uma célula tem de originar outros tipos de células especializadas é, em geral, tanto maior quanto menor for a sua diferenciação.

• Os processos de divisão e diferenciação celular poderem ser afectados por agentes ambientais (raios X, drogas, infecções virais,...).


• Análise e interpretação de dados em formatos diversos (tabelas, esquemas,...) relativos aos mecanismos de replicação, transcrição e tradução que permitam compreender que a informação necessária à síntese de proteínas está contida nas moléculas de DNA.

• Interpretação de procedimentos laboratoriais / experimentais relacionados com estudos de síntese proteica e ciclo celular.

• Planificação, execução e interpretação de procedimentos laboratoriais simples de cultura biológica e técnicas microscópicas, conducentes ao estudo da mitose.

• Interpretação, esquematização e/ou descrição de imagens de mitose em células animais e vegetais, identificando acontecimentos celulares e reconstituindo a sua sequencialidade.

• Discussão do papel da mitose nos processos de crescimento, reparação e renovação de tecidos e órgãos em seres pluricelulares.

• Interpretação de dados que permitam compreender que o crescimento de seres multicelulares implica processos de diferenciação celular.


• Valorização do registo sistemático de dados durante a realização de trabalhos laboratoriais.

• Desenvolvimento de atitudes, cientificamente sustentadas, sobre situações ambientais causadas pelo homem que possam interferir no processo de diferenciação celular.


Como explicar a unidade e a variabilidade dos seres vivos?

Esta questão-problema poderá orientar actividades de discussão que permitam revisitar e enriquecer o conceito de célula construído nos módulos anteriores; pretende-se que o aluno compreenda que apesar das diferenças existentes entre os seres vivos estes são caracterizados por uma unidade estrutural e funcional a nível celular e que esta unidade se revela também a nível molecular. Esta abordagem levará, certamente, à identificação de novas questões, tais como:

Que processos são responsáveis pela unidade e variabilidade celular?

De que depende o crescimento celular? E o crescimento e regeneração de tecidos?

Como explicar o facto das células de um indivíduo não serem todas iguais?



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Questões como as anteriormente referidas permitirão contextualizar actividades de aprendizagem como as que em seguida se sugerem:

• análise e interpretação de esquemas, de tabelas com dados experimentais, ou de outra natureza, relativos às características das moléculas de DNA e RNA e aos mecanismos de replicação, transcrição e tradução;

• considera-se pertinente a realização de alguns exercícios simples, de papel e lápis, que envolvam a complementaridade de nucleótidos (relativos a processos de replicação, transcrição e/ou tradução) e sequenciação de aminoácidos (máximo quatro) utilizando tabelas de descodificação do código genético.

• planificação e concretização de actividades práticas para o estudo do processo de mitose (por exemplo utilizando vértices vegetativos de Allium ou Pisum como material biológico);

Estas actividades deverão permitir que o aluno distinga os diferentes ácidos nucleicos, bem como compreenda a importância dos processos de replicação e síntese proteica para a manutenção da informação genética, da vida e da estrutura celular.

Será, também, importante relacionar os mecanismos de replicação, transcrição e tradução com a ocorrência de mutações génicas. Este conceito será explorado apenas ao nível operacional, relacionando-o com exemplos de algum impacte social (por exemplo, fenilcetonúria, albinismo, fibrose quística ou anemia falciforme), visando a educação científica dos jovens e o desenvolvimento de atitudes de tolerância e opiniões cientificamente fundamentadas.

As actividades sugeridas permitem a recolha de dados para a avaliação dos alunos (na forma de documentos escritos ou registos de observação de desempenhos) nos domínios conceptual, procedimental e atitudinal.

Recomenda-se que os alunos tomem parte activa nas diversas etapas de decisão e execução; assim deverão participar na identificação de tecidos onde supostamente ocorrem mitoses, na avaliação de dificuldades inerentes à sua obtenção e cultura, bem como na pesquisa de bibliografia que permita seleccionar protocolos e apoiar a interpretação das imagens microscópicas que venham a ser obtidas.

Considera-se pertinente que a escola disponha, também, de preparações definitivas nas quais se observem estádios de mitose em células animais e vegetais; recomenda-se a discussão alargada à turma das imagens microscópicas observadas, o que será facilitado pela utilização de sistemas de projecção adequados, nomeadamente a ligação de microscópio a computador, vídeo ou televisor.

Os alunos deverão elaborar memórias descritivas das actividades laboratoriais desenvolvidas, que permitirão a avaliação de alguns desempenhos e competências.

Para promover uma compreensão integrada e contextualizada do conceito de ciclo de celular, sugere-se o desenvolvimento de actividades que suponham problematização, pesquisa e debate.

Em que medida o ambiente poderá interferir num ciclo celular?

Que consequências podem advir para a saúde dos indivíduos?

Subjacente a estas questões encontra-se o objectivo de criar condições para que os alunos reflictam sobre as implicações que as alterações ambientais causadas pelo homem podem ter no ciclo celular e na diferenciação das células. Assim, poderão desenvolver atitudes críticas, indispensáveis à compreensão das questões e à construção de juízos e valores cientificamente fundamentados, de modo a permitirem ao aluno a sua participação nos processos sociais de tomada de decisão.

A participação do aluno no debate promovido na turma poderá permitir ao professor recolher informação relativa ao desenvolvimento de diferentes capacidades no aluno, tais como, a de seleccionar, organizar, estruturar e expor informação e, deste modo, avaliá-lo na sua progressão em diferentes domínios da aprendizagem.



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Recomenda-se, ainda, a análise e interpretação de dados obtidos experimentalmente para a compreensão global dos processos celulares que caracterizam o ciclo celular, nomeadamente interfase e divisão celular.

Salienta-se a necessidade de diagnosticar as concepções que os alunos possuem sobre os termos clone e clonagem. Neste módulo importa clarificar o significado destes conceitos no que respeita à obtenção de tecidos, estabelecendo relações com os mecanismos de crescimento e diferenciação celular estudados.


Bibliografia



AZEVEDO, C. (Coord.) (1999) Biologia Celular e Molecular (3ª Ed.), Lisboa, LIDEL – Edições Técnicas. ISBN: 972-757-100-X











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Texto acessível e sintético acompanhado de esquemas e/ou fotografias. Apresenta, no início de cada capítulo, um roteiro dos principais assuntos a abordar, o que facilita a sua utilização. Ainda que se trate de um texto com um grau aprofundamento superior ao do programa poderá ser consultado pelos alunos com supervisão do professor.









STANSFIELD, W., COLOMÉ, J., CANO, J. (1998) Biologia Molecular e Celular, Amadora, Editora McGraw-Hill de Portugal Lda.



Material necessário para estudo de processos de divisão celular ao microscópio óptico: Material de vidro corrente (lâminas, lamelas, vidros de relógio, tubos de ensaio, provetas, …); Material em plástico (frascos lavadores, gobelés, etc.); Lamparina e demais material indispensável ao aquecimento de objectos em segurança; Material básico de dissecação (tesouras, bisturi, agulhas, …); Instrumentos ópticos: microscópios e lupas binoculares; Corantes / reagentes:

Ácido Clorídrico; Orceína Acética.


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MÓDULO 6

Regulação na Biosfera


1 Apresentação

Este módulo tem por objectivo o estudo simplificado de alguns mecanismos de regulação dos seres vivos, de modo a que os alunos possam perspectivar a importância da regulação nervosa nos animais, bem como a relevância de processos de regulação hormonal em animais e plantas.

Relativamente aos animais, analisar-se-ão exemplos de mecanismos electroquímicos que permitem, dentro de certos limites, o controlo da temperatura corporal. Enfatizam-se as vantagens biológicas que daí advêm para os seres que possuem estes mecanismos de controlo, em oposição àqueles que não dispõem destes mesmos processos de regulação.

Numa perspectiva semelhante, serão abordadas as potencialidades dos mecanismos hormonais, nomeadamente os que permitem a regulação da pressão osmótica no interior de alguns animais. O estudo destes casos particulares de regulação exige a mobilização e integração de diversas competências desenvolvidas nos módulos anteriores. As aprendizagens deste módulo deverão permitir que os alunos reflictam sobre os efeitos de algumas intervenções humanas que provocam efectivas variações térmicas ou salinas em cursos de água, com consequentes prejuízos para a conservação da diversidade biológica desses ecossistemas.

De forma breve serão também explorados alguns efeitos de fitohormonas, nomeadamente os que explicam certos tropismos e periodismos. A par da perspectiva biológica destes conhecimentos, privilegia-se a exploração crítica de interacções recíprocas ciência, tecnologia e sociedade associadas a esta temática.



• o conhecimento de factos e conceitos básicos que permitam compreender os mecanismos básicos que asseguram a termorregulação e a osmorregulação em animais, bem como a regulação hormonal em plantas;

• o domínio de técnicas e a manipulação correcta de dados e/ou instrumentos que permitam a obtenção e a análise de dados de natureza diversa, relativos à regulação do meio interno em seres vivos;

• a compreensão da importância de alguns aspectos do trabalho científico, nomeadamente o papel dos problemas, das hipóteses e da teoria, assim como a importância das fases de planificação, execução e avaliação de desenhos experimentais;

• a construção de opiniões fundamentadas sobre a utilização de hormonas vegetais com fins económicos.


Módulo 6: Regulação na Biosfera

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• Distinguir processos de regulação nervosa de processos de regulação hormonal, ao nível das estruturas envolvidas e dos respectivos mecanismos de acção.

• Conhecer exemplos de seres endotérmicos e ectotérmicos e de seres osmorreguladores e osmoconformantes, discutindo os aspectos que fundamentam tais classificações.

• Prever mecanismos de resposta fisiológica a variações térmicas e osmóticas para o caso dos seres humanos, mobilizando, respectivamente, conceitos de termorregulação nervosa e acção da hormona ADH (hormona anti-diurética).

• Compreender os conceitos de retroalimentação positiva e negativa.

• Conhecer pelo menos dois exemplos de fitohormonas, respectivos efeitos e exemplos de aplicações práticas à agricultura/ floricultura.

• Planificar, executar e avaliar actividades laboratoriais/ experimentais simples

• Mobilizar conhecimentos para analisar criticamente comportamentos pessoais e/ou sociais relacionados com mecanismos de termorregulação, osmorregulação e utilização de fitohormonas.



• Os animais que possuem mecanismos fisiológicos que lhes permitem, dentro de certos limites, regular a temperatura corporal face a variações do meio externo dizem-se endotérmicos, em oposição aos ectotérmicos, cuja temperatura interna depende da temperatura do meio externo. Estas diferentes capacidades fisiológicas influenciam o comportamento desses seres vivos, bem como as suas capacidades de resposta e de adaptação às condições ambientais.

• Nos seres endotérmicos existem mecanismos nervosos (electroquímicos) de regulação que envolvem centros de coordenação nervosa, nervos, receptores sensoriais e órgãos efectores.

• A propagação de impulsos nervosos faz-se ao longo de células especializadas, os neurónios, que comunicam entre si através de sinapses onde são libertados neurotransmissores.

• Os animais que possuem mecanismos fisiológicos que lhes permitem, dentro de certos limites, regular a pressão osmótica no interior do seu organismo face a variações do meio externo dizem-se osmorreguladores, em oposição aos osmoconformantes, cuja pressão osmótica interna depende da salinidade do meio externo. Estas diferentes capacidades fisiológicas influenciam o comportamento desses seres vivos, bem como as suas capacidades de resposta e adaptação às condições ambientais.

• A regulação da pressão osmótica no interior do organismo envolve processos de regulação hormonal. No caso dos seres humanos a produção de hormona ADH é fundamental para assegurar o processo de osmorregulação.

• A colonização de meios aquáticos com diferente salinidade depende das capacidades osmorreguladoras dos seres vivos. Os diferentes processos fisiológicos são acompanhados por diferentes padrões de comportamento.



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• A regulação térmica e osmótica em animais assenta em sistemas homeostáticos complexos que envolvem circuitos de retroalimentação.

• As plantas possuem substâncias químicas, designadas fitohormonas, que afectam o seu desenvolvimento e metabolismo. Giberelinas, auxinas e etileno são exemplos de fitohormonas que podem ser utilizadas em hortofloricultura ou no controlo do desenvolvimento e maturação de frutos.


• Recolha, organização e/ou sistematização e interpretação de dados de natureza diversa sobre comportamentos de animais face às variações térmicas e/ou de salinidade do meio.

• Comparação de processos de regulação nervosa e de regulação hormonal, distinguindo as estruturas envolvidas e o seu modo de acção.

• Discussão de comportamentos e/ou processos fisiológicos em diferentes organismos, caracterizando e distinguindo osmorreguladores de osmoconformantes e endotérmicos de ectotérmicos.

• Interpretação e/ou construção de organizadores gráficos (mapas de conceitos, fluxogramas, …) que evidenciem circuitos de retroalimentação.

• Descrição geral do mecanismo de regulação hormonal da ADH nos seres humanos.

• Análise e interpretação de dados de natureza diversa relacionados com exemplos que evidenciem a acção de hormonas vegetais.

• Concepção, realização e interpretação de procedimentos experimentais simples que evidenciem a influencia de hormonas vegetais no desenvolvimento de plantas.


• Desenvolvimento de atitudes responsáveis face a intervenções humanas nos ecossistemas que sejam susceptíveis de afectar os mecanismos de termo e osmorregulação de animais.

• Valorização dos conhecimentos sobre a acção da hormona ADH para compreender o funcionamento do seu próprio corpo, adoptar comportamentos saudáveis e promover a sua divulgação junto de outras pessoas menos informadas.

• Avaliação crítica de processos em que se utilizam hormonas vegetais com fins económicos.


Sugere-se que a exploração de processos de termo e osmorregulação seja feita a partir de

trabalho de pesquisa e discussão que pode ser orientado por questões como as seguintes:

Que mecanismos permitem aos animais regular a temperatura corporal?

De que forma os animais conseguem manter a pressão osmótica do seu meio interno?

Que modificações ambientais podem pôr em causa o equilíbrio interno do organismo?

A sistematização, por aluno ou grupo de alunos, deve ser seguida de debate alargado à turma, de modo a que sejam explorados os seguintes tópicos:

• processos de regulação térmica em diferentes animais (por exemplo, insectos, répteis, aves e mamíferos), tomando como exemplo, sempre que possível, os animais que foram identificados no módulo 3; o caso humano é obrigatório;



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• processos de regulação osmótica em diferentes animais (por exemplo, minhocas, peixes, aves e mamíferos), sempre que possível tomando como exemplo os animais que foram identificados no módulo 3; o caso humano é obrigatório (ADH);

• comparação das características dos processos de regulação nervosa e hormonal;

• análise dos efeitos de possíveis alterações ambientais com impacte ao nível dos processos de regulação dos animais; se possível, sugere-se que sejam analisados casos passíveis de acontecerem no ecossistema que foi objecto de estudo no módulo 3.

A realização de trabalhos de pesquisa pelos alunos deverá ser orientada (por exemplo por um guião) para ajudar os alunos a identificar os passos metodológicos a desenvolver e as competências a alcançar. Desse modo ficarão igualmente claros os parâmetros a considerar na avaliação dos desempenhos e dos documentos escritos que o aluno vier a elaborar. A participação na apresentação de trabalhos e a capacidade de analisar criticamente informação deverão ser aspectos a ter em conta na avaliação dos alunos.

A construção de organizadores gráficos pelos alunos (mapas de conceitos, fluxogramas, …) deverá ser considerada quer como instrumento de aprendizagem, quer como instrumento de recolha de dados para avaliação.

Quanto aos processos de regulação nas plantas, sugere-se que os alunos realizem actividades práticas que envolvam a análise e organização de dados, bem como a realização de actividades laboratoriais/ experimentais. Assim, recomenda-se que os processos de pesquisa e/ou análise de dados envolvam o debate de opiniões e sejam orientados por questões, como por exemplo as seguintes:

Como se pode regular a germinação de sementes? E o crescimento dos caules?

Que procedimentos permitem a obtenção de flores de uma certa planta durante o ano inteiro?

Como se pode controlar a frutificação e a maturação dos frutos?

De que modo os conhecimentos sobre fitohormonas permitem tomar decisões relativas a processos de controlo e desenvolvimento de culturas vegetais e distribuição de alimentos?

Que riscos para a saúde pública podem decorrer da utilização sistemática de hormonas vegetais?

O planeamento e execução de procedimentos laboratoriais, se possível de cariz experimental, deverão permitir que os alunos recolham evidências sobre o efeito de hormonas vegetais. Actividades que envolvam processos de maturação de frutos ou queda de folhas por acção do etileno podem ser realizadas em laboratório com material simples. A aquisição de auxinas e/ou giberelinas permite, também, a planificação e execução de actividades experimentais simples, embora os resultados só sejam visíveis após intervalos de tempo mais alargados.

As diversas etapas dos trabalhos laboratoriais/ experimentais, nomeadamente o seu planeamento, execução, recolha de resultados e sua interpretação deverão ser alvo de registo escrito por parte dos alunos. Essa organização permite-lhes monitorizar o seu processo de aprendizagem, possibilitando-lhes recapitular a intencionalidade dos diversos passos.

A utilização de ferramentas heurísticas (como V de Gowin) que exigem integração das dimensões conceptual e metodológica, pode facilitar a recolha de informação pelo professor, relativamente à forma como o aluno trabalha e constrói o conhecimento, revelando eventuais dificuldades sentidas. O feedback do professor é essencial ao longo de todo o processo (e não apenas no final) pois permite que o aluno possa reflectir sobre a sua aprendizagem, consciencializando e encetando formas de ultrapassar os obstáculos encontrados.



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Bibliografia





HICKMAN Jr, C., ROBERTS, L., LARSON, A., L’ANSON, H. (2004) Integrated Principles of Zoology, (12ª Ed.),Boston, WCB McGraw-Hill. ISBN: 0072439408





Este livro trata das células e moléculas que integram a unidade do mundo vivo. Aborda os avanços mais recentes da biologia molecular, sem deixar de fazer referência aos trabalhos dos citologistas clássicos. Cada capítulo contém uma introdução onde se mencionam os seguintes aspectos: principais objectivos; sumários com os pontos essenciais do capítulo; uma lista de referências e leituras adicionais para completar a informação. O livro poderá ser utilizado pelos alunos sob supervisão do professor.

VANDER, A., SHERMAN, J., LUCIANO, D. (2001) Human Physiology: the mechanisms of Body Function (8ª Ed.), New York, Mc Graw Hill. ISBN: 0-07-118088-5 (existem versões brasileiras de edições anteriores)

Obra de referência, com excelentes esquemas e fotografias. Permite o estudo de conceitos relacionados com a reprodução humana, genética e alterações do material genético, imunologia, bem como aspectos gerais de toxicologia. Inclui CD-ROM interactivo.



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Material necessário para trabalhos laboratoriais/ experimentais relativos a processos de regulação nas plantas:

Material de vidro corrente; Material em plástico (frascos lavadores, gobelés, tabuleiros, …); Balança digital; Material básico de dissecação (tesouras, bisturi, agulhas, etc.); Hormonas vegetais (por exemplo, auxinas, giberelinas, etileno).


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MÓDULO 7

História e Evolução da Terra


1 Apresentação

Neste módulo o passado da Terra é explorado a partir de alguns acontecimentos geológicos e biológicos que marcaram a sua história. Pretende-se que os alunos possam aplicar conhecimentos construídos anteriormente, mobilizando-os para interpretar acontecimentos que marcaram a evolução geológica do planeta, merecendo especial destaque os registos fósseis dos seres vivos.

Este módulo proporciona a abordagem de conceitos estruturantes, nomeadamente a escala de tempo geológico, a idade relativa e radiométrica das rochas, assim como a apropriação de procedimentos e formas de pensar que permitam investigar e reconstruir a história da Terra e a evolução dos seres vivos que a habitaram.

As rochas são estudadas como materiais que se transformam ao longo do tempo, de forma ciclíca. Os registos fósseis contidos nas rochas servem de ponto de partida para as aprendizagens relativas ao evolucionismo e argumentos que o sustentam, valorizando-se aspectos da história da ciência para a compreensão da permanente evolução do conhecimento.

A abordagem dos conceitos relacionados com a selecção de organismos mais adaptados terá por finalidade salientar a importância da variabilidade dos indivíduos dentro de cada população, assim como a possibilidade desta se modificar e evoluir naturalmente ao longo do tempo.



• o conhecimento de factos e conceitos sobre as condições em que se formaram diferentes tipos de rochas (magmáticas, sedimentares e metamórficas), e o tipo de informação que contêm (por exemplo, registo fóssil) e que as torna arquivos da história da Terra.

• o conhecimento de factos e conceitos que permitam compreender a transição de procarionte para eucarionte e de unicelular para pluricelular, bem como alguns dos argumentos que apoiam a evolução;

• o domínio de técnicas e a manipulação correcta de dados e/ou instrumentos indispensáveis à obtenção e à análise de dados de natureza diversa no laboratório, campo e sala de aula;

• a compreensão da importância de alguns aspectos do trabalho científico, nomeadamente o papel dos problemas, das hipóteses e da teoria, assim como a importância das fases de planificação, execução e avaliação de desenhos experimentais;

• a construção de opiniões fundamentadas sobre diferentes perspectivas científicas e sociais relativas à evolução dos seres vivos;


Módulo 7: História e Evolução da Terra

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• a valorização do conhecimento da história da ciência para compreender as perspectivas actuais sobre a evolução do sistema Terra, nomeadamente a evolução dos seres vivos;

• a reflexão crítica sobre comportamentos humanos que podem influenciar a capacidade adaptativa e a evolução das seres vivos.



• Interpretar dados de natureza diversa relativos aos diferentes tipos de rochas, aos registos que estas contêm e à possibilidade de integrarem o ciclo das rochas.

• Identificar rochas em amostras de mão.

• Realizar actividades laboratoriais/ experimentais simples.

• Recolher e organizar dados em diferentes ambientes de aprendizagem (laboratório e campo).

• Distinguir rochas sedimentares, de magmáticas e de metamórficas, tendo em conta as suas características.

• Relacionar características das rochas com as condições em que se formaram e/ou transformações que sofreram.

• Relacionar as características de um afloramento rochoso com as características da paisagem, dos solos, do tipo de ocupação humana e da comunidade biótica de uma dada região.

• Relacionar os fósseis de fácies com paleoambientes e os fósseis de idade com a datação dos estratos.

• Interpretar dados de natureza diversa relativos ao evolucionismo, distinguindo Lamarkismo, Darwinismo e Neodarwinismo.

• Relacionar a capacidade adaptativa de uma população com a sua variabilidade.

• Reflectir sobre implicações decorrentes da intervenção do homem na natureza, nomeadamente as que promovem a selecção artificial de espécies ou os cruzamentos não aleatórios dos seus indivíduos.

• Reconhecer o carácter provisório dos conhecimentos científicos, a sua dependência de contextos de natureza diversa, bem como a importância dos contributos da história do pensamento científico para compreender as perspectivas actuais.



• As rochas quando se encontram à superfície da Terra sofrem meteorização (química e mecânica) como resultado das interacções que estabelecem com a Hidrosfera, Atmosfera e Biosfera (sedimentogénese e diagénese).

• A textura, composição e origem são critérios utilizados para distinguir as diferentes rochas sedimentares: detríticas, quimiogénicas e biogénicas.

• Os fósseis ajudam a conhecer os seres vivos do passado, assim como as características do lugar em que se formaram. Alguns fósseis são considerados indicadores de idade e/ou de paleoambientes.



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• Os princípios da sobreposição e da identidade paleontológica são usados na datação relativa de rochas sedimentares.

• A cronologia radiométrica permite determinar a idade absoluta das rochas.

• As grandes divisões da escala de tempo geológico (Eras) estão relacionadas com acontecimentos que marcaram o passado da Terra (por exemplo, extinções em massa de espécies).

• A textura das rochas magmáticas permite inferir as condições que presidiram à sua génese (profundidade e velocidade de arrefecimento)

• As rochas metamórficas apresentam uma textura (foliada ou não foliada) que permite inferir processos envolvidos na sua formação: metamorfismo regional e de contacto.

• As rochas sedimentares, magmáticas e metamórficas podem sofrer alterações após a sua formação.

• As dobras e falhas resultam de tensões sofridas pelas rochas.

• Ao longo dos tempos foram apresentadas várias explicações para a evolução dos seres vivos (Lamarkismo, Darwinismo, Neodarwinismo), todas elas condicionadas pelos contextos da época (científico-tecnológico, sócio-económico, religioso, político,...); a teoria actual da evolução assenta, entre outros aspectos, na existência de mutações e no princípio da selecção natural.

• O evolucionismo é sustentado por argumentos de natureza diversa: anatomia (estruturas homólogas, análogas e vestigiais), citologia, bioquímica, paleontologia, entre outros.

• Os mecanismos de evolução podem ter um carácter divergente ou convergente.

• O homem pode influenciar a capacidade adaptativa e a evolução dos seres, nomeadamente quando introduz alterações no meio ou cria situações que envolvem selecção artificial.


• Recolha, organização e interpretação de dados recolhidos em diferentes espaços de aprendizagem (sala de aula, laboratório e campo) que permitam inferir processos envolvidos na génese das rochas.

• Observação e identificação de rochas em amostra de mão (pelo menos um exemplo de magmática plutónica, magmática vulcânica, metamórfica com foliação e metamórfica sem foliação, sedimentar de precipitação química, sedimentar detrítica e sedimentar biogénica).

• Planificação, execução e interpretação de actividades laboratoriais/ experimentais simples.

• Resolução de exercícios de papel e lápis que envolvam a aplicação de princípios de estratigrafia.

• Utilização da escala de tempo geológico.

• Elaboração de memórias descritivas e interpretativas relativas aos trabalhos práticos realizados.

• Recolha, organização e interpretação de dados de natureza diversa relativos ao evolucionismo e aos argumentos que o sustentam em oposição ao fixismo.

• Analise, interpretação e discussão de casos / situações que envolvam mecanismos de selecção natural e artificial.

• Interpretação de dados que permitam compreender a relação entre a capacidade adaptativa de uma população e a sua variabilidade.



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• Valorização do registo sistemático de dados durante os trabalhos de campo e laboratório.

• Preocupação de evitar que as actividades de campo afectem o ambiente em estudo.

• Valorização do conhecimento da história da ciência para compreender as perspectivas actuais relativas à evolução biológica.

• Adopção de posturas que revelem compreensão do carácter provisório dos conhecimentos científicos e da forma como os seus avanços são condicionados por contextos de natureza diversa (sócio-económicos, religiosos, políticos...).

• Construção de opiniões fundamentadas sobre diferentes perspectivas científicas e sociais (filosóficas, religiosas...) relativas à evolução dos seres vivos e da própria Terra.

• Reflexão crítica sobre alguns comportamentos humanos que podem influenciar a capacidade adaptativa e a evolução dos seres.


Até que ponto as rochas nos fornecem informação sobre o passado da Terra?

Esta questão-problema poderá orientar actividades de campo integradas no currículo, em que as actividades realizadas antes e depois da saída (laboratoriais, pesquisa,...) se articulem com as desenvolvidas durante a saída. Esta deve realizar-se, sempre que possível, a uma área geológica próxima da escola, em que os fenómenos geológicos sejam claros e elucidativos. O número de paragens não deve ser superior a cinco e entre elas deve existir uma relação lógica do ponto de vista educacional.

A informação recolhida nos diferentes espaços de aprendizagem (por exemplo, campo e laboratório) deve permitir ao aluno decifrar alguns dos registos contidos nas rochas e contar uma história que ajude a reconstruir o passado da área de estudo (por exemplo, condições de formação das rochas, transformações sofridas).

Para que a saída de campo seja potenciada do ponto de vista educacional, sugere-se que a sua preparação contemple actividades como as que em seguida se apresentam.

• Visualização de filmes e/ ou diapositivos sobre a área de estudo.

• Localização em cartas topográficas e geológicas da área de estudo. Sugere-se que sejam utilizadas, sempre que possível, cartas simplificadas.

• Discussão dos objectivos da saída, da metodologia de trabalho a adoptar e do tipo de actividades a desenvolver.

• Formação dos grupos de trabalho e distribuição de tarefas.

A questão-problema anteriormente referida deve suscitar a formulação de novas questões como, por exemplo:

Como distinguir os diferentes tipos de rochas?

Que tipo de informação nos fornecem as rochas?

Quais as rochas que melhor preservam os registos fósseis?

Qual a importância dos fósseis na datação de estratos e na caracterização de paleoambientes?

Estas questões devem orientar actividades como as que se seguem.



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• Observação de amostras de mão e identificação de algumas das características das rochas.

• Realização de actividades laboratoriais/ experimentais simples como, por exemplo, simular a formação de estruturas sedimentares do tipo estratificação gradada, o processo de formação de dobras e falhas, a obtenção de cristais (arrefecimento de enxofre fundido), discutindo as variáveis envolvidas e as escalas de tempo e de espaço em que estes fenómenos ocorrem na natureza.

• Aplicação dos princípios estratigráficos na resolução de exercícios de papel e lápis de datação relativa (permite integrar conceitos de estratigrafia, deformação frágil e dúctil, intrusões e auréolas de metamorfismo)

• Recolha, organização e interpretação de informação obtida em fontes diversificadas (internet, livros adequados ao nível etário dos alunos,...) sobre a formação de diferentes tipos de solos, processos de fossilização, a escala de tempo geológico, bem como sobre acontecimentos geológicos e biológicos que marcaram o passado da Terra.

• Elaboração de memórias descritivas e interpretativas dos trabalhos práticos realizados (antes, durante e após a saída de campo). Estas deverão traduzir todo o percurso de aprendizagem realizado pelo aluno, nomeadamente, a identificação do problema e hipóteses/ previsões, o plano de trabalho (e fundamentação de eventuais modificações introduzidas durante a execução do mesmo), os registos efectuados, a interpretação dos resultados obtidos e, ainda, uma avaliação do trabalho realizado. A memória descritiva assume-se, assim, como um importante documento de avaliação para professores e alunos.

A observação e interpretação de registos fósseis devem suscitar a formulação de questões como as que se seguem:

Como explicar a diversidade dos seres vivos?

De que modo esta diversidade variou ao longo do tempo?

Até que ponto o registo fóssil traduz essa diversidade?

Que interpretações têm sido avançadas?

Sugere-se a organização de actividades de pesquisa e discussão orientadas por questões semelhantes às que acima se apresentaram.

A gestão dos trabalhos de pesquisa deve assegurar a análise e interpretação de dados relativos ao evolucionismo e argumentos que o sustentam, aproveitando para enfatizar os contributos da tecnologia e de outras áreas de saber – Física, Química, Geologia,... – na construção dos conhecimentos científicos.

A ênfase dada às teorias evolucionistas, no que respeita ao Darwinismo e ao Neodarwinismo, deve ter em conta o conceito de selecção natural, implícito nessas teorias, e promover a confrontação desse conceito com o de selecção artificial. Será importante debater assuntos relacionados com a intervenção do homem, tais como, a selecção de espécies com fins económicos, os cruzamentos não aleatórios e a introdução de espécies exóticas em ambientes que as não possuíam naturalmente.


Bibliografia

ALLÉGRE, C. (1993) As fúrias da Terra, Lisboa, Relógio d’Água.



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Para além de muita informação actualizada relativa aos temas tratados, o livro integra permanentemente os fenómenos vulcânicos e sísmicos na dinâmica das placas tectónicas. Aborda com detalhe aspectos históricos, articulando-os com os esforços actuais para a previsão e prevenção da ocorrência de erupções vulcânicas e de sismos. Leitura interessante para actualização destes temas.

ANDRADE, C., (1998) Dinâmica, Erosão e Conservação das Zonas de Praia, Lisboa, Parque Expo.









Texto em língua portuguesa, para alunos e professor, que foca aspectos como a formação do solo, as rochas e os solos, a erosão dos solos, entre outros.

GALOPIM de CARVALHO, A. (1996) Geologia – Morfogénese e Sedimentogénese, Lisboa, Universidade Aberta.

Através de uma abordagem geral dos sistemas terrestres e dos processos que neles ocorrem é definida uma fisionomia do planeta. O livro apresenta depois a alteração das rochas e a formação de solos, os agentes modeladores e a sedimentogénese, as rochas sedimentares e a sua classificação. Textos úteis para actualização global e consulta nos múltiplos domínios abordados.

GALOPIM de CARVALHO, A. (1996) Geologia – Petrogénese e Orogénese, Lisboa, Universidade Aberta.

Nesta publicação o autor reúne informação geológica relevante nos domínios do magmatismo, do metamorfismo e das rochas respectivas, da deformação e orogénese e da tectónica global, apresentando a respeito desta uma breve resenha histórica e alguns dados relativos à evolução.

MARGULIS, L. & SCHWARTZ, K. (1998) Five Kingdoms: an Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth. (3ª Ed.) New York, WH Freeman & Co.




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ORION, N. (2001) A educação em Ciências da Terra: da teoria à prática – implementação de novas estratégias de ensino em diferentes ambientes de aprendizagem. Geociências nos Currículos dos Ensinos Básico e Secundário, Aveiro, 93-114.

O autor apresenta algumas sugestões úteis em relação à organização de actividades de campo

PEDRINACI, E., SEQUEIROS, L., GARCÍA DE LA TORRE, E. (1994) El trabajo de campo y el aprendizaje de la geología, Alambique, nº 2, p37-45.

Os autores sugerem algumas actividades interessantes para serem desenvolvidas de campo.



PROST, A. (1999) La Terre. 50 expériences pour découvrir notre planète, Paris, Belin. Este livro propõe 50 experiências, simples e fáceis de realizar, destinadas a “reproduzir” em laboratório alguns dos fenómenos geológicos.

PURVES, W., ORIANS G., HELLER E. (1998) Life, The Science of Biology (5ª Ed.), Sunderland, Sinauer Associates.




REBELO, D. & MARQUES, L. (2000) O Trabalho de Campo em Geociências na Formação de Professores – Situação exemplificativa para o Cabo Mondego, Cadernos Didácticos, Série Ciências, Aveiro, Universidade de Aveiro. ISBN: 972-789-016-4

Livro com alguma informação útil para a organização de saídas de campo integradas no currículo.



STANLEY, S. (1999) Earth System History, New York, W.H. Freeman and Company.



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Além de uma abordagem de temas gerais de geologia, o livro trata com maior detalhe aspectos ligados aos seres vivos e seus ambientes de vida, bem como aos ambientes sedimentares, aos métodos próprios da geologia histórica, aos ciclos biogeoquímicos e, com maior realce, a história da Terra.



Material Básico para Trabalho de Campo: Caderno de campo; Caixa de primeiros socorros; Sacos plásticos (com e sem fecho); Martelo de geólogo; Etiquetas; Marcadores indeléveis; Régua; Pás; Bússola; Canivete; Lupa; Kit para identificação de rochas.


O material necessário depende das actividades que venham a ser planificadas, podendo também ser improvisado com recurso a objectos simples; a lista que seguidamente se apresenta tem, pois, um carácter ilustrativo.

Material necessário para simular a formação de estruturas sedimentares do tipo estratificação gradada:

Colunas em acrílico (ou provetas grandes); Sedimentos de diferentes granolumetrias (grosseira, média e fina); Água.

Material necessário para simular o processo de formação de dobras e falhas:

Caixa de deformação (ou outro dispositivo que permita a sua substituição); Areia fina, farinha, pó de tijolo ou outro pó com cor.

Material necessário para simular a obtenção de cristais:

Cadinho; Tripé; Lamparina; Enxofre em pó; Pinça; Rolha de cortiça grande; Placa de vidro; Gobelé com água.

Material necessário para trabalhos práticos de observação e caracterização de rochas em amostras de mão:

Amostras de diferentes tipos de rochas (sedimentares, magmáticas e sedimentares); Instrumentos ópticos: lupas de mão e binoculares; Ácido Clorídrico diluído.


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MÓDULO 8

O Homem no Sistema Terra


1 Apresentação

Neste módulo abordam-se alguns aspectos relacionados com a intervenção do Homem nos subsistemas terrestres e possíveis implicações dessa intervenção na dinâmica do Sistema Terra.

Enfatiza-se a necessidade de discutir e analisar algumas das implicações do crescimento populacional e do desenvolvimento económico ao nível dos subsistemas terrestres, nomeadamente, ao nível do coberto vegetal, da exploração dos solos e dos reservatórios de águas subterrâneas.

O estudo de situações reais como, por exemplo, a erosão costeira, o deslizamento de terrenos em zonas de vertente e as inundações em meio fluvial, permitem discutir factores naturais e antrópicos associadas a riscos geológicos.

Pretendendo-se que o aluno tome consciência dos grandes problemas ambientais que afectam o sistema Terra e das medidas que devem ser adoptadas, a nível local, regional e mundial para o preservar serão analisados e discutidos alguns documentos emanados de organismos internacionais e de legislação sobre ordenamento do território, riscos geológicos e preservação do ambiente.



• o conhecimento de factos e conceitos básicos que permitam compreender algumas das intervenções do Homem nos subsistemas terrestres e possíveis implicações para o futuro do nosso planeta;

• o domínio de técnicas e a manipulação correcta de instrumentos que permitam a obtenção e a análise de dados recolhidos na sala de aula e laboratório;

• a compreensão da importância de alguns aspectos do trabalho científico, nomeadamente o papel dos problemas, das hipóteses e da teoria, bem como a importância das fases de planificação, execução e avaliação de procedimentos experimentais;

• o desenvolvimento de atitudes e valores conducentes à tomada de decisões fundamentadas, relativas à intervenção do Homem nos subsistemas terrestres e problemas ambientais associados.





Módulo 8: O Homem no Sistema Terra

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• Interpretar dados de natureza diversa sobre o crescimento populacional e a exploração de recursos, a ocupação antrópica e problemas de ordenamento, a protecção ambiental e o desenvolvimento sustentável.

• Relacionar o crescimento populacional e o desenvolvimento económico com a ocupação antrópica de áreas de risco, a exploração de recursos naturais e a produção de resíduos.

• Planificar, executar e interpretar actividades laboratoriais/ experimentais simples.

• Compreender que os riscos geológicos estão associados à dinâmica interna e externa da Geosfera.

• Reconhecer que a intervenção do homem no Sistema Terra pode condicionar os danos causados pelos riscos geológicos.

• Distinguir recursos naturais renováveis e não renováveis.

• Compreender o conceito de desenvolvimento sustentável.

• Reconhecer a necessidade de uma exploração sustentada dos recursos, dado o seu carácter limitado.



• O crescimento populacional e o desenvolvimento económico têm contribuído para o aumento da ocupação antrópica em áreas de risco, para o aumento da exploração de recursos naturais (minerais, energéticos, hídricos,..) e para o aumento da produção de resíduos.

• Os riscos geológicos estão associados à dinâmica interna (por exemplo, sismos e vulcões) e externa (por exemplo, deslizamentos de terrenos e inundações) da Geosfera.

• Os leitos de cheia, as zonas de vertente e as zonas costeiras são consideradas áreas de risco, cuja dinâmica é condicionada por factores naturais (por exemplo, gravidade, tipo de rocha e pluviosidade) e antrópicos. A desflorestação, a construção de habitações e de vias de comunicação, bem como a exploração de recursos geológicos, são exemplos de factores antrópicos.

• A ocupação antrópica de áreas de risco aumenta a sua vulnerabilidade a desastres naturais como, por exemplo, deslizamentos e inundações.

• A intervenção do homem em leitos de cheia, zonas costeiras e zonas de vertente deve respeitar as regras de ordenamento do território e a dinâmica da Geosfera, no sentido de minimizar os efeitos causados por desastres naturais.

• Os recursos naturais podem ser renováveis ou não renováveis.

• O aumento da exploração de recursos naturais tem-se verificado, essencialmente, ao nível dos minerais metálicos e não metálicos, dos combustíveis fósseis e das águas subterrâneas, o que tem conduzido à diminuição das reservas existentes.

• Os recursos naturais são utilizados pelo Homem, quer como matérias-primas para a construção (por exemplo, o granito e o xisto) e indústria (por exemplo a areia), quer como fonte de energia.

• A exploração excessiva de alguns recursos naturais pode provocar impactes ambientais negativos ao nível dos ecossistemas.

• As sociedades actuais são confrontadas com problemas ambientais, nomeadamente, relacionados com o armazenamento de resíduos (industriais e urbanos) e com os



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efeitos que estes podem causar ao nível dos subsistemas terrestres (por exemplo, poluição dos solos, ar e água).

• A redução da produção e reciclagem dos resíduos são exemplos de medidas que podem contribuir para diminuir os seus impactes ambientais.


• Recolha, organização e interpretação de dados de natureza diversa (bibliográficos, internet,...) sobre crescimento populacional e exploração de recursos, ocupação antrópica e problemas de ordenamento, protecção ambiental e desenvolvimento sustentável.

• Análise e discussão de imagens e notícias relativas a riscos geológicos.

• Planificação, execução e interpretação de actividades laboratoriais/ experimentais simples.

• Discussão de legislação sobre ordenamento do território, riscos geológicos e preservação do ambiente.

• Análise e interpretação de dados estatísticos em formatos diversos (por exemplo, tabelas, gráficos) sobre exploração de recursos naturais e seu valor económico.

• Análise e discussão de informação relativa a recursos naturais (por exemplo, energéticos, minerais, hídricos,...).

• Avaliação e discussão de medidas que têm sido adoptadas em relação a problemas ambientais e suas causas.


• Reconhecimento do contributo da Geologia na prevenção de riscos geológicos, no ordenamento do território, na gestão de recursos naturais e na educação ambiental.

• Valorização dos recursos geológicos, na medida em que são limitados.

• Tomada de consciência da necessidade de respeitar as regras legais, ao nível do ordenamento do território, para diminuir situações de risco.

• Desenvolvimento de atitudes responsáveis face a situações ambientais causadas pela intervenção do Homem nos subsistemas terrestres que sejam susceptíveis de provocar impactes ambientais negativos.

• Avaliação das medidas tomadas a nível local, regional e nacional, para reduzir e/ou minimizar o impacte ambiental negativo causado pela actividade humana.


Como é que a ocupação antrópica tem afectado o coberto vegetal e a exploração dos solos? E os reservatórios de águas subterrâneas?

Quais os riscos geológicos que mais afectam o território nacional?

Que medidas adoptar para minimizar os danos causados por desastres naturais associados a fenómenos geológicos?

Questões como estas poderão orientar actividades de pesquisa e discussão que permitam ao aluno relacionar o crescimento da população humana com a desflorestação e a exploração exaustiva dos solos, bem como relacionar a construção de habitações e vias de comunicação com a



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impermeabilização da superfície da Terra e suas implicações ao nível dos reservatórios de águas subterrâneas.

A análise e discussão de imagens e notícias relativas a situações de risco (por exemplo, zonas costeiras, zonas de vertente, bacias hidrográficas,...), familiares ao aluno, pela sua proximidade geográfica ou pela divulgação que têm nos media, permitirá relacionar os riscos geológicos com a dinâmica da Terra (interna e externa) e a actividade humana.

Será importante identificar os fenómenos geológicos associados a desastres naturais conhecidos e discutir os efeitos causados por esses desastres, tendo em conta a densidade populacional das áreas afectadas, o desenvolvimento económico das populações e a vulnerabilidade de certas regiões a este tipo de desastre (por exemplo, localização geográfica, natureza geológica dos terrenos, intervenção do Homem na paisagem). Recomenda-se que os riscos geológicos associados à actividade vulcânica e sísmica, estudados no módulo 2, sejam revisitados.

• A planificação, execução e interpretação de actividades laboratoriais/ experimentais simples como, por exemplo, a simulação de situações de deslizamento de terrenos permitirão ao aluno identificar e discutir os factores (naturais e antrópicos) que contribuem para a ocorrência deste tipo de fenómeno, bem como formas de reduzir e/ ou eliminar os seus efeitos. Será importante que os alunos discutam, em pequenos grupos, a metodologia a adoptar, o material necessário à realização da actividade, as variáveis a controlar, os registos que pensam efectuar e como o pensam fazer. As escalas temporal e espacial em que o fenómeno ocorre na natureza devem, também, ser discutidas com os alunos.

• A discussão de legislação sobre ordenamento do território, riscos geológicos e preservação do ambiente, com referência a exemplos de boas práticas ambientais, poderá contribuir para consciencializar os alunos da necessidade de respeitar as regras legais (por exemplo ordenamento do território) e promover o desenvolvimento de atitudes mais responsáveis face a situações ambientais causadas pela intervenção do Homem nos subsistemas terrestres.

Os alunos devem elaborar memórias descritivas e interpretativas da actividade laboratorial/ experimental desenvolvida (planificação da actividade, registos efectuados e sua interpretação,...). Este documento ao conter resultados relativos a desempenhos práticos dos alunos traduz a compreensão de conceitos e de procedimentos usados, revela competências de recolha, organização e síntese de informação, bem como de uso da língua portuguesa na comunicação escrita. Assume-se, assim, como um importante documento de avaliação para professores e alunos.

O estudo dos conteúdos relativos à exploração de recursos naturais pode suscitar a formulação de questões como as que se seguem.

Quais os recursos naturais mais usados pelo Homem?

Como tem variado o seu consumo nas últimas décadas?

Que factores têm condicionado esse consumo?

Como utilizar de forma sustentada os recursos naturais?

Que medidas têm sido tomadas, a nível mundial, regional e local, em relação à exploração dos recursos naturais?

Questões como estas devem orientar actividades simples, como as que em seguida se sugerem.

Análise e interpretação de dados estatísticos em formatos diversos (por exemplo, tabelas e gráficos) relativos à exploração e valor económico de matérias-primas minerais, recursos energéticos e hídricos. Será importante analisar e discutir dados relativos ao território nacional, tais como:

• as fontes de energia mais usadas, bem como as vantagens e inconvenientes da sua utilização; o carácter limitado dos recursos não renováveis deve ser um dos aspectos a abordar;



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• as energias alternativas susceptíveis de serem exploradas, suas aplicações, limitações e efeitos em termos ambientais; as formas de energia geotérmica e nuclear devem ser discutidas;

• os minerais mais usados na indústria (por exemplo, fabrico de vidro, de cimento, de objectos de cerâmica, ...), as rochas utilizadas na construção (por exemplo, materiais de construção e ornamentação ...), bem como o impacte ambiental e socioeconómico relacionado com a sua exploração; caso seja possível poder-se-ão realizar visitas a minas, pedreiras ou museus, desde que integradas no currículo;

• o consumo, necessidades e disponibilidade dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos; sugere-se a análise de informação contida em rótulos de águas engarrafadas, no sentido de os alunos as localizarem em termos geográficos e geológicos.

Sugerem-se actividades de pesquisa e análise de informação (por exemplo, em documentos emanados de conferências mundiais, como a Conferência do Rio), em pequenos grupos, sobre problemas ambientais e desenvolvimento humano, seguida de debate na turma. Recomenda-se que sejam estudadas situações reais que permitam avaliar e discutir as medidas que têm sido adoptadas, a nível local, nacional e internacional, em relação aos problemas ambientais que afectam a água, a atmosfera e o solo, bem como as relacionadas com a biodiversidade e coberto vegetal do planeta (por exemplo a floresta).

As actividades sugeridas, ao permitirem ao aluno relacionar o crescimento populacional e desenvolvimento económico com alguns dos problemas que afectam o ambiente, poderão contribuir para a construção e uma percepção mais integrada dos problemas ambientais e para o desenvolvimento de atitudes críticas, indispensáveis à compreensão das questões com que a sociedade é confrontada, assim como à construção de juízos de valor cientificamente fundamentados.

A participação do aluno nos debates promovidos na turma poderá permitir ao professor recolher informação relativa ao desenvolvimento de diferentes capacidades no aluno, tais como, a de seleccionar, organizar, estruturar e expor informação e, deste modo, avaliá-lo na sua progressão em diferentes domínios da aprendizagem.


Bibliografia

ANDRADE, C. (1998) Dinâmica, Erosão e Conservação das Zonas de Praia, Lisboa, Parque Expo.










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Texto em língua potuguesa, para alunos e professor, que foca aspectos como a formação do solo, as rochas e os solos, a erosão dos solos, entre outros.

CHAMLEY, H. (2002) Environnements géologiques et activités humaines, Paris, Vuibert.

Este livro analisa, à escala local e planetária, a importância, as causas e as consequências da actividade humana, abordando três temas: os riscos geológicos naturais, a natureza e as consequências da exploração dos recursos naturais e os desequilíbrios que provocam as actividades humanas nos subsistemas terrestres (externos).

CHERNICOFF, S., FOX, H.A. & VENKATARRISHNAN, R. (1997) Essentials of Geology, New York, Woth Publishers.


KRAFT, K. & KRAFT, M. (1990) Volcans. Le réveil de la Terre, Paris, Hachette.


MARTINS, J. & AMADOR, F. (2001) Águas subterrâneas: uma abordagem metodológica. Cadernos Didácticos, nº2, Lisboa, DES/ME.

Este texto proporciona uma abordagem teórica, em termos de hidrogeologia, em simultâneo com preocupações metodológicas, sugerindo inúmeras actividades práticas.

MERRITS, D., WET, A. & MENKING, K. (1997) Environmental Geology, New York, W.H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-2834-6

Livro útil para o estabelecimento de uma perspectiva ambiental do estudo da Geologia. Os temas são abordados com economia de conceitos fundamentais por forma a criar múltiplas oportunidades para a abordagem da dinâmica dos sistemas terrestres e das alterações neles introduzidas pela acção humana e a permitir compreender e predizer as mudanças ambientais.

MONTGOMERY, W. (1997) Environmental Geology, Boston, McGraw-Hill.

Nesta obra são tratados os principais problemas ambientais relacionados com processos geológicos. Adicionalmente é fornecida uma grande quantidade de informação com interesse para o desenvolvimento de materiais e estratégias didácticas.





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Obra com informação diversificada sobre a actividade vulcânica nos Açores. Aborda temas como vulcanismo e ambientes tectónicos, génese e principais características das formas vulcânicas, meteorização e erosão das rochas vulcânica, dinâmica das vertentes vulcânicas, rese hidrográfica das regiões vulcânicas

PRESS, F. & SIEVER, R. (1999) Understanding Earth, New York, W.H. Freeman and Company. ISBN: 0-7167-2836-2


PROST, A. (1999) La Terre. 50 expériences pour découvrir notre planéte, Paris, Belin. ISBN: 2-7011-2401-8

Este livro propõe 50 experiências, simples e fáceis de realizar, destinadas a “reproduzir” em laboratório alguns dos fenómenos geológicos.

SKINNER, B. & PORTER, S. (1995) The Dynamic Earth, New York, Ed. John Wiley & Sons. Publicação de nível universitário, centrada em quatro temas fundamentais: tectónica de placas; alterações ambientais; minimização de riscos pelo homem; utilização dos recursos naturais.





THOMPSON, G. & TURK, J. (1999) Earth Science and the Environment, Orlando, Ed. Saunders College Publishing. O texto tenta explicar, de forma rigorosa, os mecanismo do planeta Terra, utilizando uma linguagem realmente acessível.




Material necessário para simular deslizamentos: Um tabuleiro rectangular em plástico; Areia fina (4 a 5 quilos); Mangueira; Fita métrica; Cronómetro.

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PROGRAMA Biologia e Geologia