EXPERIMENTOS

COLETÂNEA DE EXPERIÊNCIAS QUE AUXILIAM NO TRABALHO PEDAGÓGICO
COM OS CONTEÚDOS DA DISCIPLINA DE CIÊNCIAS DO CURRÍCULO PARA REDE
PÚBLICA MUNICIPAL DE ENSINO DE CASCAVEL
SEMED
2008
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SECRETARIA MUNICIPAL DE EDUCAÇÃO – MUNICÍPIO DE CASCAVEL-PR
LISIAS DE ARAÚJO TOMÉ
PREFEITO MUNICIPAL
VANDER PIAIA
VICE-PREFEITO
ELEMAR MULLER
SECRETÁRIO MUNICIPAL DE EDUCAÇÃO
JULSEMINO SIEBENEICHLER
ASSESSOR DE GABINETE
SONIA MARLIZE SEVERNINI
DIRETORA ADMINISTRATIVA
CLAUDIA PAGNONCELLI
DIRETORA PEDAGÓGICA
2008
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Agradecimentos
A equipe de sistematização que disponibilizou tempo para pesquisa e abdicou de
suas tarefas individuais para pensar na coletividade da Rede Pública Municipal de
Ensino.
A todos os professores da Rede Pública Municipal de Cascavel que de maneira
direta e/ou indireta indicaram os conteúdos a serem pesquisados para subsidiar os
trabalhos pedagógicos nas Unidades de Ensino.
A toda equipe da Secretaria Municipal de Educação que efetivamente empenhou
esforços para a realização desse trabalho.
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EQUIPE DE SISTEMATIZAÇÃO:
Angelita Machado Brizola (org.)
(Coordenadora Pedagógica Municipal – SEMED)
Ana Paula Koren
Arlete de Souza Sehadeck
Clair Marilene Barella
Gelcy Souza Ranssoni
Geisiely de Souza Ronssoni
Ivanir Salete de Oliveira Gaspar
Joice Aparecida Broetto Raini
Landejane Maria Afonso Ferreira
Lia Mara Rauber
Rosa Ribeiro Wollinger
Vinícios Broetto Raini
Contribuições: Professora Dra. Dulce Maria Strieder
(Unioeste)
Grupo de aplicação no laboratório: Coordenadores dos CMEI de Cascavel
Colaboradores: Genice Merlo Bissani, João Clóvis Vargas Alves,
Fabiana Luiz, Alessandro Raizer Passos, Paulo Mauro Medeiros
Elisa Marta G. Pompeu da Silva, Claudinéia de Lemos, Sonia Regina Pagadigorria
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APRESENTAÇÃO
Em 2008 implementou-se em Cascavel o Currículo para a Rede Pública Municipal
de ensino, e como parte dessa implementação realizou-se a formação continuada para os
professores e a elaboração de materiais para a Educação Infantil, Ensino Fundamental
(anos iniciais) e EJA.
A idéia de organização deste trabalho partiu da necessidade de se ter uma
coletânea de materiais que articule a prática pedagógica com os pressupostos filosóficos,
psicológicos e pedagógicos que norteiam o currículo.
Ao organizá-lo, optou-se por selecionar atividades que permitam a articulação dos
conhecimentos científicos com a prática social inicial dos alunos visando à compreensão
do objeto de estudo de cada disciplina e suas relações com o cotidiano.
Para isso
diversificamos os encaminhamentos metodológicos, a fim de facilitar a incorporação
dos conhecimentos científicos, objetivada pelo professor.
Por se tratar da primeira elaboração realizada pela Rede Pública Municipal de
Ensino de Cascavel, a equipe de pesquisa e sistematização deparou-se com a escassez
de materiais na linha da psicologia histórico-cultural e do método materialista históricodialético, sendo necessário se fazer algumas adaptações em alguns momentos. Sabe-se
que a pesquisa e o aprofundamento teórico-metodológico não se encerra com este
material, porém, espera-se que o mesmo suscite outras idéias e auxilie na efetivação de
uma práxis pedagógica coerente com os pressupostos do currículo.
Esta coletânea constitui-se de CDs e DVDs que contemplam encaminhamentos
teórico-metodológicos nas seguintes disciplinas: Arte, Ciências, Educação Física,
Geografia, História, Língua Estrangeira Moderna- Língua Espanhola, Língua PortuguesaAlfabetização e Matemática.
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INTRODUÇÃO
A pedagogia histórico-crítica contempla o trabalho com metodologias variadas e
estas fazem parte de um campo muito vasto na disciplina de Ciências. Neste material a
equipe de pesquisa e sistematização optou por apenas uma metodologia – a
experimentação – a fim de resgatar a importância das contribuições desta para a
incorporação dos conteúdos científicos.
A metodologia da experimentação está, em geral, associada a diferentes enfoques
e tendências que atualmente influenciam a educação formal. O presente material requer
do professor um trabalho aprofundado com o conhecimento científico e rigorosidade
teórica com os pressupostos do currículo. A experimentação neste enfoque não pode se
constituir como única forma metodológica de trabalho com a disciplina de ciências. Não
deve também, ser realizado o experimento sem aprofundamento teórico. Nem ser
atribuída ao aluno à tarefa de simples manipulação dos materiais sem a mediação do
professor.
Na etapa da Educação Infantil a criança do maternal, esta passando por um período
do desenvolvimento no qual sua atividade principal é marcada pela exploração do
ambiente, dos elementos naturais e dos objetos que a circula, assim este período objetalmanipulatório1 carece de metodologias que o auxiliem nesta tarefa. O trabalho com
experiências na disciplina de Ciências permite a criança incorporar noções que lhe
servirão de base para o trabalho com conceitos nos níveis posteriores de ensino.
O pré-escolar não deixa de se utilizar deste recurso, uma vez que a atividade principal
de um período não deixa de existir no outro, apenas se torna linhas acessórias do
desenvolvimento humano. Isto procede também com os demais períodos da vida do
sujeito, pois até mesmo nós, adultos, nos utilizamos além da leitura que é imprescindível,
recursos auditivos, visuais, manipuláveis para apoiar nossa aprendizagem.
Ao iniciar o trabalho com experimentos é imprescindível que se tenha claro qual
conteúdo do currículo será trabalhado, qual objetivo se pretende alcançar e quais os
recursos técnicos (materiais) serão utilizados. Pode ser dado ao aluno um tempo para
formulação de hipóteses, sendo estas problematizadas e direcionadas para o objetivo
almejado. Assim como é importante ter clareza de como será o desenvolvimento do
experimento e qual aprofundamento teórico possível se fazer com o mesmo, e também
como se dará à avaliação deste (registro).
Para auxiliar estruturamos este material com os seguintes tópicos: conteúdos,
objetivos, nome do experimento, material a ser utilizado, desenvolvimento,
problematização e aprofundamento. Além disso, em alguns experimentos conta com o
auxilio de fotos para a visualização da experiência sugerida.
1
Terminologia utilizada por Elkonin, que se utilizou do conceito de atividade principal de Leontievpsicologia russa. Para aprofundamento consultar o texto da periodização do desenvolvimento humano que
consta no Currículo para a Rede Pública Municipal de Ensino de Cascavel
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DESENVOLVIMENTO DOS EXPERIMENTOS
Os passos metodológicos a serem utilizados devem proporcionar a compreensão de
conceitos pelo aluno a partir da apresentação de um problema a ser resolvido por meio de
uma atividade experimental vivenciada, estimulando o levantamento de hipóteses para a
solução da problematização formulada pelo professor.
A formulação do problema deve se pautar no objetivo a ser alcançado com o
experimento e com a aula planejada.
A realização da atividade pode ser feita pelo professor e observada pelos alunos. Pode
ser feita em grupos, ou individual. Deve ser proposto pelo professor o debate e a
expressão individual dos conceitos apreendidos pelos alunos no decorrer do experimento,
concluindo com o registro ou desenho da atividade realizada.
Desta forma, se a atividade for em grupo, os passos sugeridos para este trabalho são:
1. Apresentação do problema;
2. Distribuição do material;
3. Tempo para a simples manipulação e para a elaboração de hipóteses coletivas
visando à solução do problema;
4. Realização do experimento passo a passo. Fazendo neste momento a mediação
necessária, a qual deve partir das hipóteses levantadas, relacionando estas com
os conteúdos objetivados neste experimento;
5. Relacionar com outros conceitos já trabalhados ou a serem trabalhados;
6. Recolhimento do material;
7. Os alunos devem comentar a conclusão do experimento;
8. Realizar o registro através de desenho e/ou texto, (podendo neste momento
utilizar dobraduras, colagens, painéis, etc.) contando como, porquê e o que
aprendeu;
9. Fechamento da atividade. O professor poderá discutir com os alunos situações do
cotidiano explicadas cientificamente de forma semelhante à vivenciada na
atividade prática.
A mediação do professor é de fundamental importância no processo de articulação
entre as hipóteses da criança e o conhecimento cientifico objetivado com este trabalho.
No entanto é importante ressaltar que o professor deve possibilitar aos alunos tempo para
pensarem coletivamente na solução do problema para ir introduzindo, através de
conversação, a conclusão e o aprofundamento nos conhecimentos abordados.
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EXPERIMENTOS
1-CONTEÚDO: Ciclo da água: formação da nuvem
OBJETIVO: Compreender como ocorre a formação das nuvens como parte do processo
do ciclo da água.
EXPERIMENTO: Uma nuvem só para você
MATERIAL: 1 garrafa de refrigerante de 2 litros transparente e com tampa, água quente e
fósforo.
DESENVOLVIMENTO: 1-Sopre dentro da garrafa. 2-Coloque dois dedos de água quente
dentro da garrafa e tampe-a. 3-Sacuda a garrafa por 30 segundos. Essa sacudida
distribuirá as moléculas de água no ar. 4-Acenda 5 fósforos ao mesmo tempo. Deixe-os
queimar por alguns segundos e, depois os jogue dentro da garrafa, recolocando a tampa
rapidamente. 5-Aperte a garrafa com bastante força durante cerca de 10 segundos.
Agora, solte a garrafa e observe-a contra um fundo escuro (pode ser uma porta preta ou
algum cartaz escuro pendurado na parede). Repita a operação até que a nuvem comece
a se formar. 6-Depois que a sua nuvem já estiver pronta destampe a garrafa e observe a
nuvem sair do recipiente.
PROBLEMATIZAÇAO: Como se formam as nuvens? Existe água no ar?
APROFUNDAMENTO: Por mais que não consigamos ver, as moléculas de água estão
em toda parte em forma de vapor. E quando estão soltas na atmosfera essas moléculas
tendem a ficarem separadas. Quando você aperta a garrafa, o ar se comprime e esquenta
um pouco. Segurando um tempo, ele volta a ficar com uma temperatura próxima à
temperatura da água. Ao soltar a garrafa, o ar se expande e, portanto, se resfria. Depois
dessa operação de apertar, segurar e soltar, a mistura de ar e vapor fica com uma
temperatura menor que a do início. Esse resfriamento facilita a ligação entre as
moléculas, formando pequeninas gotas de água – exatamente o que as nuvens são. A
fumaça liberada pelo fósforo apagado também auxilia nesse processo. As partículas
invisíveis de fumaça servem como núcleo que ajuda as moléculas de água a se ligarem.
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2-CONTEÚDOS: Germinação; ciclo vital da planta:
OBJETIVO: Observar o processo de germinação. Estabelecer paralelo entre a
germinação da planta e a vida humana, sua forma de reprodução, diferenças entre as
partes do corpo humano e do vegetal. Relacionar o ciclo vital dos vegetais e dos animais,
observando o nascimento, crescimento, desenvolvimento, reprodução e morte.
EXPERIMENTO: Cabeça de alpiste
MATERIAL: Serragem, sementes de alpiste; meia fina e água.
DESENVOLVIMENTO: Encher a meia com serragem até formar uma esfera; colocar o
alpiste em cima da serragem; regar todos os dias; após a germinação montar o rosto.
PROBLEMATIZAÇÃO: O que diferencia os seres vivos dos seres não vivos? Quais são
os elementos necessários para ocorrer à germinação? Quanto tempo o alpiste leva para
germinar? E para atingir 5 cm?
APROFUNDAMENTO: Em Biologia chama-se germinação ao processo inicial do
crescimento de uma planta a partir de um corpo em estado de vida latente, que pode ser
uma semente ou um esporo. Nesta experiência a serragem mantém as sementes úmidas
por maior tempo facilitando a germinação. Quando as condições ambientais são
favoráveis, a semente germina: os meristemas apicais começam a crescer e a
primeira estrutura a desenvolver-se é a radícula, que se transforma numa raiz,
segurando a nova planta ao solo ou a outro suporte onde a planta irá viver. Nessa
altura, a planta torna-se independente das reservas nutritivas e alguns botânicos
consideram que nesse momento termina a germinação e inicia-se o crescimento da
nova planta. As sementes germinam e o alpiste cresce em direção à luz, seguindo o
fototropismo positivo formando uma cabeleira vegetal no boneco.
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3-CONTEÚDOS: Ecossistema – relações de interdependência. Composição do solo;
tipos de solo; características e camadas.
OBEJTIVOS: Compreender que o solo é composto por camadas. Entender os diversos
tipos de solo. Entender as inter-relações ocorridas no ambiente.
EXPERIMENTO: Montagem de um terrário.
MATERIAL: 1 vidro grande de conserva com tampa ou 2 garrafas pet individuais
transparentes, 1 porção de areia, 2 porções de terra, cascalho grosso, carvão, minhoca
tatuzinho etc; água para molhar, plantas pequenas, 2 tampas de pet ou pote de
margarina.
DESENVOLVIMENTO: A montagem simula um ecossistema (meio-ambiente) onde
ocorrem fenômenos semelhantes aos de um ambiente natural. Colocam-se pedrinhas e
humo dentro de um recipiente de vidro transparente e de boca larga. Plantam-se
pequenos vegetais com raiz. Fecha-se o recipiente. Uma hora por semana, abre-se o
recipiente para que entre ar. 1- Utilizar uma garrafa pet da qual deve ser cortada ¾ do seu
corpo e a outra cerca de ¼ para fazer a tampa. 2- Montar as camadas: primeiro o
cascalho, depois areia, carvão, terra. 3- Colocar as tampas de pet ou pote de margarina
com água. 4- Plantar as mudas que devem ser preparadas anteriormente.
PROBLEMATIZAÇÃO: Do que é formado o solo? Quais suas camadas principais? Como
os seres vivos conseguem sobreviver dentro de um ambiente fechado?
APROFUNDAMENTO: O terrário apresenta uma parte física, seres vivos (comunidade ou
biocenoses), ciclos de nutrientes (ciclo biogeoquímicos) e relações tróficas entre os seres
vivos (cadeia alimentar), podendo ser considerado um pequeno ecossistema. Em outras
palavras, observar um terrário é um ótimo meio de descobrir não só os componentes
bióticos (seres vivos) e abióticos desse ecossistema, como também reconhecer a cadeia
alimentar que nele ocorre. As plantas aquáticas, os peixes, e os microorganismos que
normalmente não são vistos constituem os componentes bióticos. A luz, e a temperatura
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da água são fatores abióticos. Usando a luz, as plantas produzem oxigênio e alimento que
nutrem os microorganismos, que, por sua vez, servirão de alimento para os peixes.
Há milhões de anos, só existiam rochas compactuadas sobre a superfície da Terra.
Com o passar do tempo, essas rochas foram se quebrando, dando origem a pequenos
fragmentos. O solo é formado por esses fragmentos de rochas, que sofreram
transformações e se juntaram a restos de animais e vegetais, até se tornarem terra. A
desagregação das rochas acontece muito lentamente e pode ser explicada da seguinte
maneira: as rochas que estão expostas na superfície da Terra sofrem constantemente a
ação da água das chuvas, dos rios e dos mares, a ação dos ventos e das raízes das
plantas e os efeitos das variações da temperatura. Os fragmentos resultantes da
desagregação das rochas podem ficar no mesmo local da rocha de origem, ou podem ser
levados pelo vento ou pela água para outro local, originando vários tipos de solo. As três
camadas da crosta terrestre são: SOLO: Camada em que se desenvolvem os vegetais,
muito rica em substâncias nutritivas, necessárias á vida das plantas. SUBSOLO: Camada
pobre em substâncias nutritivas, onde podem ser encontradas reservas de minério, como,
por exemplo, ferro. ROCHAS: Rochas que deram origem ao solo e ao subsolo.
4-CONTEÚDOS: Pressão atmosférica, gravidade.
OBJETIVOS: Compreender a força da pressão atmosférica exercida sobre os corpos.
Entender que devido à força da gravidade os corpos são mantidos em inércia.
EXPERIMENTO: Desafiando a gravidade.
MATERiAL: Pedaço de papel ou carta de baralho, copo com água.
DESENVOLVIMENTO: Coloca-se um pedaço de papel na boca de um copo com água.
Em seguida vira-se o copo segurando o papel, de tal forma que ele toque toda a borda da
boca do copo. Solte o papel cuidadosamente e ele se mantém contendo a água no interior
do copo.
PROBLEMATIZAÇÃO: A força da pressão atmosférica é capaz de segurar um papel e
conter a água em um copo de boca para baixo?
APROFUNDAMENTO: A pressão atmosférica exercida sobre o papel é maior que a
pressão exercida pelo líquido sobre o papel, ela mantém o papel na posição indicada
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impedindo a saída de água. A gravidade é a atração que as partículas que compõem o
globo terrestre fazem entre si e tudo que está na sua superfície ou próximo a ele (campo
gravitacional). Quanto mais perto da terra maior é a gravidade. A gravidade e a força
centrífuga atuam conjuntamente, “disputando” a força de atração e repulsão dos corpos.
Assim, nos pólos a força centrífuga é menor, e na linha do equador é maior.
5-CONTEÚDOS: Sol: fonte de luz e calor
OBJETIVO: Reconhecer o sol como fonte de luz e calor e sua importância para a vida no
planeta Terra.
EXPERIMENTO: Aquecedor solar.
MATERIAL: 1 Copo com água (que caiba dentro da caixa), papel alumínio (suficiente para
revestir a caixa), 1 caixa de sapato grande, (pode ser pintada de preto por fora), 1
tesoura, filme plástico (de cozinha - suficiente para cobrir a caixa), fita adesiva.
DESENVOLVIMENTO: 1- Desenhe um retângulo na tampa da caixa, deixando uma borda
de 3cm laterais; 2- Recorte-o. 3-Revista o interior da caixa com o papel alumínio e prenda
com fita adesiva. 4- Deixar a caixa em local ensolarado e colocar o copo de água dentro
dela. Cubra a parte recortada da tampa da caixa com o filme plástico, prenda com a fita
adesiva, de forma a não permitir a entrada de ar. 5- Após algum tempo (dependendo do
calor solar), em aproximadamente 1 hora a água ficará quente. Dias de inverno deixar por
mais tempo exposto ao sol. Faça um teste com os dedos!
PROBLEMATIZAÇÃO: O calor do sol pode esquentar a água? O papel alumínio retém ou
repele o calor?
APROFUNDAMENTO: Os raios de calor propagam-se do sol para a terra. As correntes de
vento que se formam na atmosfera transmitem calor através do movimento do ar. “O sol é
a maior fonte de energia da Terra. Sem ele, não haveria vida entre nós. A luz solar
captada pelas plantas transforma-se em energia química, que alimenta todos os seres
vivos, direta ou indiretamente. A luz e o calor do sol também servem como matérias-
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primas para a geração de energia elétrica. Colocam-se grandes espelhos nos telhados de
casas e edifícios, que refletem a luz do sol e aquecem a água até ela evaporar. O vapor
movimenta pequenas turbinas que geram energia elétrica.” (Coleção: De olho no mundo,
pg. 33).
Esse experimento absorve e armazena esse calor. A energia do sol, em forma de calor
nos mantém vivos. Nosso corpo não funcionaria sem ela. O sol e os alimentos que
ingerimos nos fornecem quase todo o calor que precisamos para viver.
6-CONTEÚDOS: Animais vetores de doenças; prevenção de doenças.
OBJETIVOS: Possibilitar a observação e identificação do mosquito transmissor da
dengue; compreender a importância de atitudes para a prevenção de doenças. Verificar
se no ambiente local há ou não proliferação deste mosquito.
EXPERIMENTO: Armadilha para o mosquito da dengue
MATERIAL: 1 garrafa pet, 1 pedaço pequeno de mini-tule (ou outro tecido em forma de
telinha), fita adesiva, água, arroz, 1 pedaço de lixa.
DESENVOLVIMENTO: Cortar a garrafa pet um pouco acima do meio, lixar por dentro à
parte de cima até ficar áspera. Utilizar o lacre para prender o pedaço de mini-tule ao
gargalho, virar com o bico para baixo e colocar dentro da outra metade que deve estar
com alguns grãos de arroz, vedar as duas partes da garrafa com a fita adesiva, preencher
com água até um pouco acima da metade e deixar na sombra.
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PROBLEMATIZAÇÃO: Quais as conseqüências da falta de atitude para a prevenção da
dengue? O que é dengue? É importante identificar o mosquito transmissor?
APROFUNDAMENTO: A dengue é uma doença que tem como hospedeiro vertebrado, o
homem e outros primatas. Mas somente o homem apresenta manifestação clínica da
infecção e período de viremia - presença do vírus vivo no sangue - de aproximadamente
sete dias. Nos demais primatas, a viremia é baixa e de curta duração. A transmissão se
faz pela picada do mosquito fêmea do Aedes aegypti. Após um repasto de sangue
infectado, o mosquito está apto a transmitir o vírus, depois de 8 a 12 dias de incubação
extrínseca. O período de incubação é de três a quinze dias após a picada.
7-CONTEÚDOS: Órgãos dos sentidos; tato. Sistema nervoso (sensação – percepção
– coordenação viso-motora).
OBJETIVOS: Identificar diferentes texturas. Perceber que organizamos nossa vida e
realizamos tarefas com o corpo porque utilizamos os órgãos dos sentidos e a nossa
percepção.
EXPERIMENTO 1: Tempo de ação
EXPERIMENTO 2: Ordenando lixas
MATERIAL 1: Régua (pode ser utilizada a régua comum de 30 cm, mas o melhor é uma
de 50 cm).
MATERIAL 2: 4 pedaços de papelão de aproximadamente 6 cm x 6 cm; 4 lixas de
números: 50, 80, 100 e 120; cola; uma tesoura e um lenço para vedar os olhos.
DESENVOLVIMENTO 1: Um colega de classe segura a régua, na vertical, segurando-a
entre o indicador e o polegar. Outro colega, com o indicador e o polegar envolve a régua
em um ponto sem tocá-la. Pode ser feito com as duas mãos ao invés dos dedos. Em um
instante arbitrário, sem aviso prévio, o primeiro colega solta a régua e o segundo deve
segurá-la o mais rapidamente possível;
DESENVOLVIMENTO 2: Corte as lixas do mesmo tamanho dos pedaços de papelão.
Cole as lixas nos pedaços de papelão. Espalhe as lixas sobre a mesa, viradas para baixo.
Vende os olhos da criança e peça para a mesma passar as mãos sobre as lixas e ordenálas.
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PROBLEMATIZAÇÃO: Como posso descobrir, utilizando apenas uma régua, o meu tempo
de ação e percepção do movimento de objetos? Sou lento ou demorado (em comparação
a outras pessoas) para reagir a um fenômeno? Através do tato posso saber qual das lixas
é a mais áspera?
APROFUNDAMENTO: Nós temos 5 sentidos: visão, audição, tato, paladar e olfato. O
controle viso-motor inicia nos primeiros anos de vida da criança, logo após o
desenvolvimento pleno da visão que se dá aproximadamente após 1 ano de idade. Neste
experimento ao desconsiderarmos o atrito com o ar, temos um movimento de queda livre
da régua, partindo do repouso. O ato de acompanhar com os olhos este movimento e
reagir segurando a régua com as mãos se dá de forma diferente entre indivíduos devido a
todo histórico de estimulações que tenha recebido ao longo da vida. Segundo Elkonin,
quanto mais estímulos à criança receber mais desenvolvido serão estes sentidos
possibilitando uma melhor percepção e coordenação viso-motora. O experimento 2 pode
ser realizado utilizando-se espumas, tecidos, plásticos, frutas, objetos, folhas, etc. o que
vai possibilitar uma melhor aprendizagem da criança com relação a superfícies lisas,
rugosas, esponjosas, moles, duras, frias, quentes, etc.
8-CONTEÚDOS: Existência do ar; combustão do gás oxigênio; pressão atmosférica.
OBJETIVOS: Presenciar a combustão do gás oxigênio. Perceber a mudança de pressão
visualizada através da absorção da água. Perceber a existência do ar.
EXPERIMENTO: Ar, pressão e suas variações.
MATERIAL: 1 Prato com água (pode-se colorir a água com papel crepom ou tinta), 1 copo
grande, transparente, 1 moeda, 1 vela pequena e fósforos.
DESENVOLVIMENTO: Colocar água no prato suficiente para cobrir a moeda. Colocar a
vela pequena dentro do prato com água ao lado da moeda; acender a vela e colocar o
copo sobre a mesma, deixando a moeda fora do copo.
PROBLEMATIZAÇÃO: É possível retirar a moeda do prato utilizando apenas as mãos
sem molhar os dedos e sem mover o prato? Por que isso ocorre?
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APROFUNDAMENTO: A moeda é retirada do prato pela força da pressão atmosférica. A
pressão atmosférica é a força produzida pelo peso do ar que está acima. Atmosfera é um
corpo de gás que cerca qualquer planeta ou estrela, e que exerce pressão sobre este. A
atmosfera terrestre é uma camada de ar que possui cerca de 700 km de espessura. Até
uma altura de 25 km, os componentes dessa camada podem ser classificados em dois
grupos. O primeiro grupo, chamado ar seco, é constituído de nitrogênio, oxigênio e uma
minúscula quantidade de hidrogênio e gases nobres (hélio, neônio, argônio, xenônio e
criptônio). O segundo grupo de componentes do ar é composto por variados gases: vapor
d'água, dióxido de carbono e outros gases de procedência industrial. Variam também as
quantidades de líquidos, como as gotas de água e sólidos, como cristais de gelo que, em
conjunto, constituem as nuvens. Também podem haver partículas sólidas procedentes
das combustões produtoras de fumaças, areia trazida dos desertos pelo vento e
pequenos cristais desprendidos do mar. A atmosfera é dividida em algumas regiões
esféricas com base na maneira pela qual a temperatura varia com a altitude. A camada
mais baixa é a troposfera, a seguir vem a estratosfera, a mesosfera e a termosfera. Além
de fornecer ar, a atmosfera terrestre age como barreira contra a radiação iônica e como
receptor do calor solar. A pressão do ar diminui à medida que se sobe às camadas
superiores da atmosfera e vai caindo seu conteúdo de oxigênio, cuja densidade é maior
que a do nitrogênio. A troposfera contém o ar que respiramos e é onde se produz a chuva
e a neve. A estratosfera fica a cerca de 50 km de altura e é nela que se encontra a
camada de ozônio. A mesosfera contém uma camada de pó procedente da destruição de
meteoritos. A Termosfera é a zona onde se destrói a maioria dos meteoritos que entram
na atmosfera terrestre. A exosfera é onde se produzem as belíssimas auroras boreais. A
temperatura varia irregularmente entre as camadas da atmosfera e a pressão diminui de
maneira contínua com o aumento da altitude.
9-CONTEÚDOS: Atmosfera: expansão dos gases; trocas de calor.
OBJETIVOS: Observar a expulsão do ar da garrafa em função do processo de expansão
do ar gerado pelo aquecimento, envolvendo processos de troca de calor. Perceber o
corpo humano como uma fonte de calor.
EXPERIMENTO: Expansão dos gases pelo calor
MATERIAL: Garrafa vazia de vidro, parte externa de uma caixa de fósforos pequena e
chapa de raios-X
DESENVOLVIMENTO: Molhar o gargalo da garrafa; colocar sobre o gargalo o raio-X e a
parte externa da caixinha; segurar a garrafa com ambas as mãos.
PROBLEMATIZAÇÃO: É possível mover a caixinha do gargalho sem tocá-la? O que
acontece com a tampa do bule quando a água ferve?
APROFUNDAMENTO: Ao aquecer a garrafa com o calor das mãos, o ar de dentro da
garrafa aquece e se desloca movendo o raio-X e a caixinha. As características físicas
mais importantes quando se trata do comportamento de gases, são a compressibilidade e
a expansibilidade. Ou seja, a capacidade do gás de sofrer grandes variações de volume
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quando sujeito a diferentes situações de pressão. As variáveis de estado do gás
consistem nos valores de seu volume, pressão e temperatura. O estado normal de um
gás é caracterizado pela temperatura de 273 Kelvin e pressão de 1 atmosfera e por isso
são chamadas de temperatura normal e pressão normal. As transformações gasosas
ocorrem quando, pelo menos, duas das variáveis do gás se modificam. Quando o volume
do gás permanece constante, diz-se que a transformação é isocórica; quando a pressão
permanece constante, a transformação é isobárica e quando a temperatura permanece
constante, a transformação do gás é isotérmica. Nos cilindros dos motores de algumas
motos, o calor do combustível ardente causa mais de quarenta violentas expansões do
gás a cada segundo. A força motora desenvolvida é bastante para acelerar a moto,
fazendo-a atingir com rapidez os 50 m/s. Os motores a explosão funcionam na base da
brusca expansão dos gases. Válvulas adequadas controlam a entrada do ar e do
combustível dentro do cilindro, no momento oportuno (admissão). Essa mistura é
comprimida pelo pistão (compressão). Ao final da compressão, a vela permite saltar uma
faísca elétrica que deflagra a combustão interna. Os gases superaquecidos expandem-se
e empurram o pistão (explosão). Ao retornar, o pistão expele os gases queimados via
válvula de escape (expulsão). Da mesma forma também posso utilizar a expansão dos
gases para desamassar bolinhas de pingue-pongue basta colocá-las dentro de água bem
quente.
10-CONTEÚDO: Corpo humano – sistema respiratório.
OBJETIVO: Conhecer como ocorre o processo respiratório para compreender as trocas
gasosas do corpo com o ambiente.
EXPERIMENTO: Simulando a respiração.
MATERIAL: 2 balões pequenos, 1 rolha, 1 chave de fenda fina, 1 corpo de caneta
esferográfica, 1 garrafa de plástico transparente (de refrigerante 330 ou 500 ml), cola
branca, barbante e fita adesiva.
DESENVOLVIMENTO: Fure a rolha com a chave de fenda (ou com outro objeto
qualquer). O furo deverá ser largo o suficiente para permitir a passagem do corpo da
caneta esferográfica, mas sem folga. Use a cola para vedar as extremidades entre a rolha
e a caneta. Se o tubo tiver um furinho, tape-o com uma gota de cola, ou deixe-o dentro da
rolha. Amarre um balão, pela boca, a uma das extremidades do tubo. Dê várias voltas no
barbante antes de dar o nó, para que o balão fique preso e não deixe o ar escapar. Corte
o fundo da garrafa plástica e descarte-o. Encaixe a rolha na boca da garrafa, com o balão
por dentro da garrafa. Dê um nó no “pescoço” do segundo balão e corte-o ao meio.
Adapte o balão ao fundo cortado da garrafa. Amarre com barbante e passe fita adesiva
para que o seu “aparelho” fique bem selado. Quando tudo estiver pronto: 1-Puxe a
borracha do balão para baixo, devagar. O que acontece com o balão que se encontrava
no interior da garrafa? 2- Deixe a borracha voltar ao normal. O que se percebeu? 3- Puxe
a borracha e deixe que ela volte ao normal várias vezes. Coloque uma fita de papel perto
da abertura da caneta. O que aconteceu com o papel? Ele fica parado ou se movimenta?
4- Qual momento da respiração cada movimento representa? Qual é a direção do
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movimento do ar pela abertura da caneta em cada um dos momentos? 5- Qual parte
corresponde: aos seus pulmões? (o modelo só tem um); Às suas narinas? (o modelo tem
só uma); a traquéia e aos brônquios? (no modelo estão juntos); ao diafragma?
PROBLEMATIZAÇÃO: O que é respiração? O que o corpo humano recebe através da
respiração? E o que o corpo libera para o ar? Quais seres vivos utilizam o gás que
liberamos para o ar?
APROFUNDAMENTO: O Sistema Respiratório é formado por um conjunto de órgãos que
têm a função de absorver o oxigênio (O²) do ambiente e fornecê-lo ao organismo. O
organismo, por sua vez, produz o gás carbônico (CO²) e fornece-o ao meio ambiente.
Para que isto ocorra, é necessário o movimento de inspiração e expiração que ocorre por
meio dos órgãos do sistema respiratório – vias aéreas e pulmões.
11-CONTEÚDO: Quente e frio
OBJETIVO: Transformar em sólido, ou congelar um líquido. Observar o ponto de
congelamento. Verificar como o sal muda o ponto de congelamento.
EXPERIMENTO: Criando sólidos
MATERIAL: Congelador, uma forma de gelo, 2 colheres de sopa de sal, 2 guardanapos
de papel, jarra de água, dois clipes coloridos.
DESENVOLVIMENTO: Abra o clipe (nº. 3 ) em forma de L com a parte maior para baixo
formando uma base. Ponha-os na forma de gelo e cubra-os com água. Congele-a para
fazer cubos de gelo. Estenda dois guardanapos de papel sobre a mesa. Coloque um cubo
de gelo em cada um. Espalhe sal em um deles.
PROBLEMATIZAÇÃO: Por que o mar não se congela, mesmo que esteja muito frio?
APROFUNDAMENTO: O cubo com sal derrete mais depressa, o papel fica ensopado e o
clipe aparece. O outro cubo derrete mais devagar. Isto ocorre porque com o ponto de
congelamento mais baixo, o cubo com sal, não fica frio o suficiente para se manter
congelado. O sal abaixa o ponto de congelamento da água. O que é quente e frio?
O fogo e os dias de verão são quentes, o gelo e as noites de inverno são frios. O quente e
o frio são produzidos pela mesma coisa: calor. Objetos frios contêm menos calor que os
quentes. Seu corpo é quente porque possui muito calor. Se você mergulhar num lago frio,
perderá parte desse calor. O calor nos mantém vivos. Nosso Corpo não funciona sem ele.
Precisamos do calor para cozinhar e aquecer a casa. O sol e os alimentos que ingerimos
nos fornecem quase todo o calor de que precisamos para viver.
A composição das águas do mar é explicada por diversas teorias, dentre elas a mais
aceita é a de Edmond Halley, segundo ele com o passar do tempo o sódio foi sugado do
fundo do oceano quando os oceanos se formaram. A presença dos outros elementos
dominantes como cloreto, resultaram do escape de gases do interior da terra (na forma de
ácido clorídrico), por vulcões e fontes de águas termais. O sódio e o cloreto então se
18
combinaram para formar o constituinte mais abundante da água do mar, o cloreto de
sódio. No Mar Morto, por exemplo, a quantidade de sal por ml dez vezes mais do que em
outros oceanos, por isso não é possível haver vida lá, mas por outro lado tem suas
vantagens somente com essa densidade uma pessoa pode andar sobre suas águas ou
pelo menos flutuar com maior facilidade.
12-CONTEÚDO: Vegetais; germinação.
OBJETIVO: Compreender as relações de interdependência entre os sistemas biótico e
abiótico através da germinação.
EXPERIMENTO: Brincando com feijões
MATERIAL: 3 ou 4 sementes de feijão, algodão, 3 ou 4 tampas de plástico (pode ser de
refrigerante), 1 colher de sopa de vinagre misturada com, 250 ml de água, 1 colher de
sopa rasa de sal misturada com 2 colheres de água.
DESENVOLVIMENTO: 1-Coloque um pedaço de algodão em cada tampa. Sobre ele
ponha um grão de feijão e o cubra com outro pedaço de algodão, que não deve ser muito
espesso. 2-Na primeira tampa adicione um pouco de água, na segunda, um pouco de
água salgada, na terceira um pouco de água com vinagre. A seguir, ponha as tampas
perto da janela, para que apanhe luz do sol. – 3-Regue, diariamente as sementes: a
primeira só com água, a segunda com água salgada e a terceira com água misturada com
vinagre. 4-É importante que você não se confunda na hora de regar. Então, identifique o
material que contém em cada tampa com pequenas etiquetas - 5- Acompanhe o
crescimento das sementes, sempre anotando as modificações.
PROBLEMATIZAÇÃO: Os vegetais conseguem germinar e se desenvolver na presença
de diferentes substâncias? Quais são as condições ideais para a germinação?
APROFUNDAMENTO: Os feijões cultivados na água salgada ou com vinagre não
crescem, mesmo após vários dias. Isso acontece porque os ambientes onde eles foram
colocados – e que vamos chamar de “ambientes extremos” – não são os ideais para o
bom desenvolvimento dos grãos, ou seja, são agressivos a eles, por serem muito ácidos
19
ou salgados. No Mar Morto, por exemplo, não há presença de seres vivos devido ao alto
nível de salinidade, as pessoas podem até flutuar sobre ele.
13-CONTEÚDOS: Água:
densidade da água).
características
e
propriedades
(solvente
universal;
OBJETIVOS: Entender como a matéria flutua no líquido, conhecendo a força da água que
pode levantar grandes pesos e identificar substâncias que se dissolvem na água.
EXPERIMENTO: Ovo mágico
MATERIAIS: 3 copos transparente, 3 ovos, sal e água
DESENVOLVIMENTO: Colocar água nos 3 copos e numerá-los, depois colocar no
primeiro copo um ovo, no segundo acrescenta um pouco de sal mais um ovo e no
terceiro coloca-se bastante sal mais o ovo. Observar o resultado de cada um.
PROBLEMATIZAÇÃO: Por que um navio flutua na água em vez de afundar? O que é
densidade? Por que os icebergs flutuam na água?
APROFUNDAMENTO: Este experimento mostra que o ovo afunda no copo com água
doce porque ela contém poucos sais minerais. Já a água salgada é mais densa que a
água doce e o empuxo sobre o ovo é maior neste caso. Por isso o empuxo equilibra o
peso e o ovo flutua. Isso só ocorre porque a água apresenta determinadas características:
apresenta praticamente a mesma massa desde que o Planeta se formou; é purificada
pela evaporação e também pela penetração no solo, até os lençóis freáticos. A água
potável é cristalina, inodora, incolor e insípida. É considerada solvente universal,
propiciando a formação de misturas com outras substâncias. Pode transportar
substâncias e outros corpos. Quando em repouso, apresenta sua superfície plana e
horizontal. Apresenta uma tensão superficial, isto é, capacidade de manter juntas as
moléculas de sua superfície. Uma torneira que goteja demonstra como a água se apega a
si mesma. À medida que a água cai em gotas, cada gota fica um instante pendurada na
torneira, estende-se, solta-se, e a seguir forma instantaneamente uma pequena bola. As
moléculas da superfície da água mantêm-se tão coesamente ligadas entre si que a água
pode sustentar objetos mais pesados que ela. A água salgada apresenta maior densidade
do que água doce. A água e o gelo, apesar de serem feitos de H2O, possuem densidades
diferentes. É exatamente por isto que o gelo flutua sobre a água. Quando você coloca um
cubo de gelo dentro de um copo com água, ele bóia porque a densidade da água
congelada é menor que a densidade da água em estado líquido.
Com isso, nota-se que a densidade da água diminui à medida que a temperatura diminui.
Assim, a 0°C sua densidade estará menor que a 4°C. Este é um comportamento
excepcional na natureza. Todas as outras substâncias tendem a aumentar a densidade à
medida
que
a
temperatura
diminui.
A água, no entanto, contraria esta regra por causa do arranjo único entre as suas
moléculas.
20
14-CONTEÚDO: Orientação
OBJETIVOS: Saber que alguns materiais possuem propriedades magnéticas. Reconhecer
algumas propriedades dos imãs e conhecer a existência do magnetismo terrestre.
Relacionar o funcionamento da bússola com o magnetismo terrestre.
EXPERIMENTO: Construindo uma bússola
MATERIAL: Imã, uma agulha de costura, uma rolha de cortiça cortada em fatias de 1 cm,
um prato fundo com água e fita adesiva.
DESENVOLVIMENTO: 1-Esfregue o imã sobre a agulha, várias vezes, sempre no mesmo
sentido. 2-Use fita adesiva para colar a agulha sobre uma fatia da rolha de cortiça. 3Coloque a cortiça com a agulha em um prato com água. 4-Observe o que acontece. 5Mude o prato de lugar e observe novamente o que acontece.
PROBLEMATIZAÇÃO: É possível orientar-se com uma bússola feita por você? Qual a
relação entre a bússola e o magnetismo terrestre?
APROFUNDAMENTO: A bússola é um aparelho muito simples constituído de uma agulha
imantada que aponta a direção norte-sul. É usada para orientação, localizando o norte,
sul, leste e oeste da terra. A agulha da bússola funciona como um imã: atrai coisas que
tem força magnética ao mesmo tempo em que é atraída por elas. Se a agulha aponta
sempre o norte e o sul é porque é atraída por uma força magnética. Essa força magnética
só pode ser da terra. A terra é um imã e é por isso que você pode orientar-se com a
bússola seguindo para onde desejar. À medida que a terra gira produz-se correntes
elétricas que vão reforçar as já existentes no seu núcleo. Portanto, a terra funciona como
um imã com as respectivas linhas de força. A localização dos pólos não é estática,
chegando a oscilar vários quilômetros por ano. Os dois pólos oscilam independentemente
um do outro e não estão em posição diretamente opostas no globo. Atualmente o pólo sul
magnético dista mais do pólo sul geográfico que o pólo norte magnético do pólo norte
geográfico. O campo magnético terrestre é semelhante ao de um ímã de barra, mas essa
semelhança é superficial. O campo magnético de um ímã de barra, ou qualquer outro tipo
de ímã permanente, é criado pelo movimento coordenado de elétrons (partículas
negativamente carregadas) dentro dos átomos de ferro. O núcleo da Terra, no entanto, é
mais quente que 1.043 K, a temperatura de Curie em que a orientação dos orbitais do
elétron dentro do ferro se torna aleatória. Tal randomização tende a fazer a substância
perder o seu campo magnético. Portanto, o campo magnético da Terra não é causado por
depósitos magnetizados de ferro, mas em grande parte por correntes elétricas do núcleo
externo líquido. Outra característica que distingue a Terra magneticamente de um ímã em
barra é sua magnetosfera. Correntes elétricas induzidas na ionosfera também geram
21
campos magnéticos. Tal campo é sempre gerado perto de onde a atmosfera é mais
próxima do Sol, criando alterações diárias que podem defletir campos magnéticos
superficiais de até um grau.
15-CONTEÚDO: Microorganismos - fungos.
OBJETIVOS: Compreender e identificar como a matéria se decompõe. Reconhecer vários
tipos de vida existentes. Reconhecer fenômenos que ocorrem no ambiente, causados
pela existência de microorganismos vivos.
EXPERIMENTO: Cultivando fungos
MATERIAL: Caixa de madeira com dimensões de uma caixa de sapato, terra úmida,
quantidade que cubra o fundo da caixa, pedaços de frutas (laranja, mamão, goiaba, etc),
pedaços de pão e lupa.
DESENVOLVIMENTO: 1-Coloque a terra na caixa de madeira. 2- Coloque os pedaços de
frutas e de pão sobre a terra. 3- Mantenha a terra sempre úmida. 4 – Observar por alguns
dias. Utilize uma lupa nos primeiros dias de observação. Direcionar a atenção das
crianças para a presença de microorganismos decompositores.
PROBLEMATIZAÇÃO: Como se explica o surgimento de manchas nos alimentos? O que
aconteceu com os pedaços de fruta e de pão? Quais as características das manchas que
surgiram?
APROFUNDAMENTO: Os fungos ocupam dois nichos ecológicos: o de decompositores
ou saprófitas e o de parasitas. A única diferença entre decompositores e fungos parasitas
é que este último desenvolve-se em organismos vivos, enquanto o outro, desenvolve-se
em organismos mortos. Muitos fungos decompositores vivem como micorrizas, em
relações simbióticas (simbiose é uma relação mutuamente vantajosa entre dois ou mais
organismos vivos de espécies diferentes) com plantas. Alguns dos fungos decompositores
também são considerados "parasitas facultativos", crescendo em organismos
enfraquecidos ou agonizantes. Entre os fungos predadores existem espécies que são
insectívoras ou helmintívoras (comedoras de vermes, especialmente nematódeos). As
espécies insectívoras produzem substâncias pegajosas que prendem insetos, enquanto
os fungos helmintívoros produzem substâncias que drogam e imobilizam os nematódeos,
sendo então consumidos. Esse reino, de mais de um milhão e meio de espécies, algumas
delas microscópicas, é ainda quase desconhecido para a ciência. Mas já sabemos que
entre eles há muitos que já se tornaram imprescindíveis para a saúde humana. À primeira
vista, os fungos são pouco interessantes. Mas eles contribuem de forma decisiva para a
preservação da diversidade biológica do nosso planeta e estão presentes, de mil formas,
no nosso cotidiano. O pão que comemos necessita de um fungo, que age como fermento
biológico. Essa levedura é o Saccharomyces cerevisae, fungo unicelular, base para
muitas indústrias, além da panificação. A cerveja e todas as bebidas alcoólicas feitas a
partir da fermentação também são produtos fúngicos. O mesmo fungo que produz gás
carbônico na massa de pão, a Saccharomyces cerevisae, ajuda a transformar açúcar em
álcool. Quando tomamos um chope ou uma cerveja, bebidas que sofreram pasteurização,
22
células vivas de fungo, a levedura, está contida no líquido. Os refrigerantes também são
produtos fúngicos, porque a maioria tem ácido cítrico, produzido por um fungo, o
Aspergillus lividus, que é usado industrialmente. (O nome do ácido sugere que é
produzido a partir de frutas cítricas, e de fato, assim era no passado. Hoje todo o ácido
cítrico consumido é produzido a partir do Aspergillus lividus.). Com relação aos tipos de
alimentos que utilizam, os fungos são classificados em saprobióticos, parasitas e
simbióticos. Os saprobióticos ou saprofíticos se alimentam de material morto. É o caso
dos mofos e bolores e de vários fungos comestíveis, como o shitake, dos japoneses.
Associados a bactérias, atuam no ambiente como reguladores naturais da população de
outros organismos. Daí o seu papel para a manutenção da biosfera ter importância igual à
das plantas. Sem os fungos, a vida tal qual é hoje na Terra não seria possível, pois eles
são agentes da decomposição, permitindo a reciclagem de nutrientes. A importância
antropológica dos fungos não se limita ao seu uso como alucinógenos. Eles são
apreciados na culinária também desde épocas muito antigas. No Império Romano, a
espécie de cogumelo Amanita cesariae, foi assim batizada por ter sido reservada aos
césares. Outros cogumelos comestíveis eram de uso exclusivo dos nobres. Um dos usos
mais importantes dos fungos é, sem dúvida, a produção de medicamentos. A primeira e a
mais famosa de todas as substâncias medicamentosas extraída dos fungos foi a
penicilina, descoberta em 1929 por Alexander Fleming. A penicilina foi o primeiro
antibiótico a ser produzido industrialmente. Muito do que se aprendeu na transformação
das observações de Fleming numa operação de larga escala, economicamente viável,
pavimentou o caminho para a produção de outros agentes quimioterápicos, à medida que
foram descobertos.
16-CONTEÚDO: Gravidade
OBJETIVO: Compreender a gravidade terrestre e relacioná-la com o ponto de equilíbrio
dos corpos.
EXPERIMENTO: João teimoso
MATERIAIS: 1 esfera de isopor média, 4 ou 5 chumbos de pescar, 1 esfera pequena de
isopor para fazer o chapéu, 1 pedaço de papel cartão, cola de isopor e tinta para fazer o
rosto.
DESENVOLVIMENTO: Fixar os chumbinhos na base da esfera ou semi-esfera, colar a
outra parte da esfera, fazer o rosto e chapéu.
PROBLEMATIZAÇÃO: Por que o joão-teimoso não fica deitado? O que é movimento?
Quais os tipos de movimento que você conhece? O que é equilíbrio? O que o equilíbrio
tem a ver com a gravidade?
- Observação: É importante perceber que por causa do formato esférico da base, o ponto
de contato entre o joão-teimoso e o apoio muda de posição à medida que ele é tombado.
É como se ele fugisse para o lado o qual é tombado, afastando-se da vertical que passa
pelo centro de gravidade. Deve-se preservar a esfericidade da base, essencial para o
movimento de vaivém do joão-teimoso. É preciso ter cuidado com o enfeite e quantidade
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de chumbo em relação ao tamanho da esfera, pois o joão-teimoso deixa de ser teimoso e
tomba.
APROFUNDAMENTO: Para Isaac Newton, século XVll, a gravidade era definida como
uma força de atração, mas a partir dos estudos de Einstein ela passa a ser definida como
uma deformação no espaço. É a mais fraca das quatro forças da natureza. As outras
forças são a eletromagnética, a nuclear forte e a nuclear fraca. A força eletromagnética é
percebida por nós nos fenômenos relacionados com eletricidade e com o magnetismo. A
força de gravidade é responsável pela formação e pela permanência dos corpos celestes
que vemos hoje por todos os lugares no universo. Na lei de gravitação proposta por
Newton, temos o esclarecimento: a atração entre dois corpos, como o sol e a terra, a terra
e a lua, será tanto mais intensa quanto maiores forem suas massas, quanto mais
próximos estiverem. A terra exerce uma força de atração sobre qualquer objeto material, e
este fenômeno é conhecido pelo nome de “força da gravidade”. Para Einstein a gravidade
é como um tapete de borracha. Quando uma esfera é colocada sobre o tapete, ele se
deforma sob o peso do objeto. Da mesma forma, um corpo celeste de grande massa
deforma o espaço. A deformação funciona como uma “vala gravitacional” que atrai os
planetas e os mantém orbitando uma estrela de grande massa como o sol.
17-CONTEÚDO: Ar; atmosfera: condição de vida.
OBJETIVOS: Perceber a existência do ar. Compreender o ar como elemento essencial à
vida no planeta.
EXPERIMENTO 1: Balão mágico
EXPERIMENTO 2: O oxigênio e a combustão
MATERIAL 1: Recipiente com água, funil, bexiga ou balão de borracha.
MATERIAL 2: 1 vela acesa e um copo
DESENVOLVIMENTO 1: Coloque a bexiga na porção afinada do funil, emboque o funil
dentro do recipiente com água.
DESENVOLVIMENTO 2: Emboque um copo sobre uma vela acesa e observe o resultado.
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PROBLEMATIZAÇÃO: 1-Do que está se enchendo o balão? 2- Porque o balão começa a
se encher? 3-Por que a vela se apaga?
APROFUNDAMENTO: O balão começa a se encher quando o ar do funil passa para o
seu interior. Nós vivemos sobre a superfície da crosta terrestre, mergulhados na
atmosfera. Esta por sua vez é a camada de ar que envolve o planeta Terra. O ar é
composto por uma mistura de gases, sendo: 78% de nitrogênio, 21% oxigênio, 1% outros
gases. Podem ser observados dois gases que estão em maior quantidade que os outros.
Isso quer dizer que, em 100 litros de ar, há 78 litros de nitrogênio. Depois vem o oxigênio,
e o restante que inclui o gás carbônico, o argônio, o hélio, o neônio e outros gases,
também chamados de gases nobres. Esta é a proporção de gás no ar seco. Mas,
normalmente, há também vapor de água (em quantidade variável) e poeira. Certos gases
vindos das indústrias ou de outras fontes também podem estar presentes. O processo de
queima da vela é chamado combustão. Em 1783, o químico francês Antoine Lavoisier
(1743-1794) explicou esses e outros fenômenos: na combustão ocorre uma combinação
do oxigênio com outras substâncias, liberando grande quantidade de calor. A combustão
resulta da colisão entre as moléculas de oxigênio e o material combustível. No
experimento da vela, está se apaga porque o oxigênio de dentro do copo foi gasto durante
a queima da mesma. O oxigênio é, portanto, necessário para a queima da vela. Aliás, ele
é necessário para a queima de outros materiais também. O oxigênio é obtido por
destilação fracionada do ar e se apresenta no estado gasoso á temperatura ambiente. É
fornecido normalmente em cilindros de aço, de alta pressão, até 200 kg/cm². Pode ser
também fornecido no estado líquido, em casos de maior consumo, a fim de simplificar o
transporte. Em casos especiais, pode ser distribuído através de tubulações, ligando o
fabricante á indústria consumidora. O oxigênio é o mais conhecido e difundido dos gases.
Seu uso, além do medicinal, traz inúmeras vantagens ás indústrias siderúrgicas,
metalúrgicas etc. É largamente utilizado nos processos de corte e solda, combinando-se
com GLP, acetileno, argônio e dióxido de carbono. O oxigênio é também amplamente
utilizado para enriquecimento do ar em fornos, onde oferece vantagens com redução do
consumo de insumos de petróleo, aumento de produção e melhor controle de
temperatura. Outra importante aplicação do oxigênio é na indústria de papel e celulose,
sendo utilizado no branqueamento de celulose. É também usado na oxigenação dos
licores negro e branco, enriquecimento do ar nos fornos de cal e para tratamento de
efluentes vindos de diferentes indústrias. Além das aplicações já mencionadas, o oxigênio
é usado ainda em queimadores oxi-combustíveis para fornos de vidro, chumbo, cobre,
alumínio, aço, fero fundido e fornos rotativos em geral.
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18-CONTEÚDO: Erosão
OBJETIVOS: Reconhecer os efeitos da erosão na superfície terrestre.
EXPERIMENTO: Erosão: Como evitar.
MATERIAL: Três bandejas de alumínio; terra fofa; mudas de grama e sementes de
alpiste, ou feijão; um copo de plástico; água.
DESENVOLVIMENTO: Forre uma das bandejas com terra e plante nela mudas de grama,
sementes de alpiste e feijão. Espere a grama crescer um pouco e as sementes
germinarem para continuar a experiência. Forre com terra o fundo de outra bandeja.
Coloque a bandeja que ficou vazia sobre a mesa. Posicione a bandeja com grama dentro
da bandeja vazia, levantando-a 10 cm. Posicione também desta forma a bandeja que só
possui terra. Encha o copo com água e despeje vagarosamente sobre a bandeja com
grama, mantendo o copo 15 cm distante da bandeja. Repita o processo na bandeja que
só possui terra. Compare a quantidade de terra que escorreu de cada bandeja.
PROBLEMATIZAÇÃO: A quantidade de terra que escorre durante o processo de erosão
em solos que possuem a proteção das plantas é a mesma que escorre em solos sem
essa proteção?
APROFUNDAMENTO: Erosão é o fenômeno de desagregação e decomposição das
rochas ou as modificações sofridas pelo solo devido a variações da temperatura e,
principalmente, á ação da água e do vento. O calor do Sol produz aquecimento desigual
das rochas, fazendo com que elas se quebrem. As enxurradas arrancam plantas e fazem
desmoronar barrancos. A água da chuva banha a rocha, dissolve seus componentes e
vai desgastando-a levemente. A água dos rios pode arrancar fragmentos das rochas que
estão às suas margens. O mar desgasta as rochas devido à força de suas ondas. Os
vários tipos de erosão provocadas pela água recebem nomes especiais: erosão pluvial:
ação das chuvas; erosão fluvial: ação dos rios; erosão marinha: ação dos mares; erosão
glacial: ação do gelo. Outros tipos de erosão que ocorrem são: erosão por gravidade:
consiste no movimento de rochas e sedimentos montanha abaixo devido principalmente a
força da gravidade; erosão eólica: ação dos ventos. A erosão superficial de terrenos
depende fundamentalmente da chuva, da infiltração da água, da topografia (declive mais
acentuado ou não), do tipo solo e da quantidade de vegetação existente. A chuva é, sem
dúvida, a principal causa para que ocorra a erosão e é evidente que quanto maior a sua
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quantidade e freqüência, (a freqüência é um dos fatores mais importantes, pois o terreno
fica saturado de água dificultando a absorção da mesma), mais irá influenciar o
fenômeno, no entanto se o terreno constar com a proteção da vegetação o impacto da
chuva será menor. A vegetação atenua a velocidade das águas, tanto as em pé como as
caídas atuam como obstáculos. Assim como, é importante a ação das raízes vivas que
darão sustentação mecânica ao solo e as raízes mortas que propiciarão a existência de
canais para dentro do solo onde a água pode penetrar e com isso, sobrará menos água
para correr na superfície.
19-CONTEÚDO: Pressão Atmosférica
OBJETIVOS: Compreender o efeito da pressão atmosférica sobre os corpos.
EXPERIMENTO: A força da pressão atmosférica.
MATERIAL: Água, lata de refrigerante, fogo, bacia.
DESENVOLVIMENTO: Coloca-se um pouco de água numa latinha de refrigerante e levase ao fogo. Após praticamente, toda a água evaporar afunda-se rapidamente à parte da
latinha aberta num recipiente contendo água e observe o resultado.
PROBLEMATIZAÇÃO: É possível o ar amassar uma latinha? O que faz com que a lata
fique amassada? Em que outras situações verificamos a força da pressão atmosférica?
APROFUNDAMENTO: Aquecendo-se a água contida na latinha, seu vapor conduzirá
parte do ar de seu interior para fora. Ao se embocar a latinha em água, a temperatura
normal, o vapor d’água remanescente se condensará formando água, a pressão no seu
interior diminuirá. Como a pressão no interior da latinha, nestas condições é muito menor
que a atmosférica esta amassa a latinha instantaneamente. A condensação do vapor
d’água contido na atmosfera ocorre, como já vimos, quando o ar está saturado ou quase
saturado em relação a esse componente. Tal condensação é facilitada pelos núcleos
higroscópicos (partículas capazes de causar a condensação do vapor d’água sobre elas).
As partículas (átomos ou moléculas) que formam os gases se movimentam o tempo todo.
O constante movimento das moléculas de um gás provoca colisões entre elas e também
entre as moléculas e a parede do recipiente em que estão contidas. E são justamente
esses choques que explicam a pressão do gás contra as paredes do recipiente.
20-CONTEÚDOS: Estados físicos da água; orvalho, geada, nevoa e neblina;
OBJETIVO: Entender como se formam as gotas de orvalho, geada e neblina nos dias frios
mesmo quando não chove.
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EXPERIMENTO 1: Formando geada
EXPERIMENTO 2: Formando a nevoa
MATERIAL 1: colher, cotonete, copo de vidro transparente, gelo esmagado e vaselina.
MATERIAL 2: Gelo, sal, forma de bolo com revestimento preto, rolo de macarrão, ou
martelo, pano de prato.
DESENVOLVIMENTO 1: Mergulhe o cotonete na vaselina. Use para desenhar uma figura
em forma de estrela no copo. Coloque o gelo esmagado no copo e mexa-o com bastante
sal. Aguarde alguns minutos.
DESENVOLVIMENTO 2: Embrulhe o gelo no pano e esmague-os com o rolo de
macarrão. Ponha o gelo esmagado na forma de bolo. Cubra-o com sal e mexa. Espere
alguns minutos. Expire calmamente sobre o gelo salgado.
PROBLEMATIZAÇÃO 1: O que acontecerá na superfície do copo? Como se forma a
geada?
PROBLEMATIZAÇÃO 2: Por que se forma a nevoa? Qual o fenômeno que ocorre na
natureza que provoca a geada?
APROFUNDAMENTO: A nevoa se forma quando o vapor de água se condensa no ar frio,
transformando-se em gotículas de água. Por isso no segundo experimento o ar próximo
ao gelo salgado é bastante frio. O vapor de água de sua respiração se condensa no ar
gelado formando a nevoa. Também durante a noite o solo fica frio, o ar próximo contém
vapor de água que se condensa formando a nevoa matinal. No primeiro experimento o
vapor de água que esta no ar se condensa na superfície fria do copo congelando-se,
forma-se uma fina camada de cristal. A água não se congela sobre a vaselina e o gelo
não se forma. Em clima frio a geada muitas vezes cobre o chão e as árvores. A geada do
ponto de vista meteorológico ocorre quando a temperatura atinge 0°C sobre as
superfícies expostas. Após o congelamento do orvalho e com a continuação da queda da
temperatura, o vapor d’água do ar em contato com a superfície fria passa diretamente
para o estado sólido, se depositando sobre as superfícies e conferindo um aspecto
esbranquiçado sobre a paisagem, esta se constitui a chamada geada branca, mas existe
também a geada negra, que são danos causados as plantas pelos ventos frios que
desidratam os tecidos expostos, e a geada de canela que prejudica o tronco da planta
quando a temperatura cai abaixo de -2°C perto da superfície, mas próximo as copas
podem ser de 3 a 4°C mais elevada.
21-CONTEÚDOS: Planta: partes da planta; caminho da seiva.
OBJETIVOS: Identificar os órgãos vegetais: raiz, caule e folha. Perceber o caminho
percorrido pela seiva. Compreender como a planta processa a distribuição de alimento e
de energia pelo seu corpo. Compreender as funções da raiz, do caule e das folhas.
EXPERIMENTO: O caminho da seiva
MATERIAL: 4 copos transparente, 3 flores branca, tesoura sem ponta, corantes de
alimento (anilina - se possível, verde, vermelho, azul e amarelo), água.
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DESENVOLVIMENTO: Em cada um dos copos, coloque um pouco de um dos corantes.
Acrescente água e misture bem.
Experimento 1: coloque cada uma das flores em um copo com água colorida.
Experimento 2: Produzindo uma flor com duas cores: com a tesoura, corte ao meio, no
sentido do comprimento, o cabinho de uma das flores - coloque cada metade do cabinho
em um copo, (isto é, a mesma flor com o cabo lascado colocada em 2 copos com água de
cor diferente)
FONTE: www.ajc.pt/cienciaj/n16/marada.php3
PROBLEMATIZAÇÃO: É possível mudar a cor de uma flor? Como uma planta distribui o
alimento pelo seu corpo?
APROFUNDAMENTO: A Raiz é o órgão de nutrição da planta, as funções da raiz são:
fixar a planta no solo, retirar do solo a água e os sais minerais que formam a seiva bruta;
conduzir a seiva bruta até o caule. O caule serve de suporte aos ramos, as folhas, as
flores e aos frutos; conduz a seiva bruta, da raiz para as folhas e distribui a seiva
elaborada para toda a planta. A seiva bruta - (mineral) é formada de água e sais minerais
nela dissolvidos. Sais minerais são íons – partículas com carga elétrica - que
desempenham papéis específicos nos organismos vivos: Sódio; potássio; Cálcio; Ferro;
Fosfato; Iodo e Flúor. A seiva elaborada é formada de água mais açúcares.
22-CONTEÚDOS: Água: solvente universal; estados físicos da água, características
e propriedades da água.
OBJETIVO: Compreender as propriedades e característica da água observando que esta
é um solvente universal e que sofre mudanças de estado físico.
EXPERIMENTO: A água que some.
MATERIAL UTILIZADO: 1 prato raso, 1 copo com água, 2 colheres de sal.
DESENVOLVIMENTO: Misture o sal na água até dissolver bem. Coloque um pouco dessa
água no prato e deixe o exposto ao sol (ou próximo a uma janela iluminada pelo sol), por
alguns dias e observe o que vai acontecer.
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PROBLEMATIZAÇÃO: O que aconteceu com a água que estava no prato? Você acha
possível retirar o sal da água do mar usando um processo semelhante? Qual é o
processo da preparação do sal de cozinha, desde sua retirada do mar até chegar na
mesa do consumidor?
APROFUNDAMENTO: Através do aquecimento provocado pela energia solar a água
converte-se em vapor que sobe para a atmosfera ficando no prato apenas o sal utilizado
nessa mistura. O processo de preparação do sal de cozinha ocorre, na maioria das vezes
da seguinte forma: a água do mar é inicialmente recolhida em tanques grandes e rasos.
Com a ação do vento e do sol, a água se evapora deixando nos tanques apenas o sal.
Depois, ele é refinado, embalado e acrescentado iodo. Isso é feito nas salinas que
geralmente ficam em regiões quentes e secas. No Brasil, temos grandes salinas no Rio
de Janeiro, Espírito Santo e Rio Grande do Norte. Em alguns países onde há falta de
água doce (a utilizada para beber), utiliza-se à dessalinização. Retirando-se o sal do mar
para usá-la como fonte de água doce. Já existem várias usinas para dessalinização, tão
grandes quanto às refinarias de petróleo.
23-CONTEÚDO: Ar
OBJETIVO: Compreender que o ar existe, ocupa lugar no espaço e exerce força sobre os
objetos.
EXPERIMENTO: A bola suspensa
MATERIAL: Bola de pingue-pongue ou esfera de desodorante roll-on antitranspirante;
secador de cabelo.
DESENVOLVIMENTO: Ligar o secador de cabelo e direcionar o fluxo de ar de maneira a
que este seja ascendente. Colocar a bola no centro do fluxo de ar imposto pelo secador.
Pode-se verificar que a bola fica em suspensão contínua. Se isto não ocorrer tem de
utilizar um secador novo ou um com maior potência. Mover o secador devagar na
horizontal. Pode-se verificar que a bola acompanha o movimento do secador.
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Fonte: http://cienciaemcasa.cienciaviva.pt/
PROBLEMATIZAÇÃO: Uma bola pode ficar suspensa no ar sem ninguém estar
segurando-a?
APROFUNDAMENTO: Em 1738, o matemático suíço Bernoulli observou que quando o ar
se move à pressão deste diminui. Quanto mais depressa o ar se move menor será a sua
pressão. Nesta experiência, o ar movimenta-se com maior velocidade no centro do jacto
produzido pelo secador fazendo com que a pressão neste ponto seja sempre mais baixa
comparada com a dos outros locais. Isto procede porque esse local é aquele que está
mais afastado do ar com maior pressão (periferia do jacto). A bola de pingue-pongue é
mantida sempre no centro do jacto de ar porque esta é empurrada para o centro pela
maior pressão do ar mais lento, ou seja, aquele que está mais próximo das bordas do
jacto. Por sua vez, a bola é mantida em suspensão porque o jacto de ar ascendente é
suficiente para vencer o peso da bola de pingue-pongue.
24-CONTEÚDO: Vento: ar em movimento – fenômenos da natureza
OBJETIVO: Compreender através desta simulação como ocorre o fenômeno tornado.
EXPERIMENTO: Tornado
MATERIAL: Duas garrafas; fita-cola; água.
DESENVOLVIMENTO: Encher uma das garrafas com água. Colocar a segunda em
posição invertida e juntar com a fita cola as duas bocas das garrafas. Deve-se vedar bem
as garrafas de maneira a não permitir a fuga da água. Inverter a posição das duas
garrafas, agitar e observar. Aí está o tornado!
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Fonte: http://cienciaemcasa.cienciaviva.pt/
PROBLEMATIZAÇÃO: Como o movimento do ar pode formar um poderoso tornado?
APROFUNDAMENTO: Quando se agita a garrafa cria-se um vórtice e devido ao
gradiente de velocidade de escoamento da água há a formação de um cone invertido de
água. Isto acontece porque a água que está mais próxima do orifício da garrafa tem
velocidade superior. No caso dos tornados verdadeiros, estes se formam devido ao
encontro de correntes de ar frio com ar quente úmido. Devido à menor densidade, o ar
quente sobe, começa a formar-se um vórtice e, no final, um redemoinho. Um tornado
pode-se dizer que é um pequeno, porém intenso, redemoinho de vento, formado por um
centro de baixa pressão durante tempestades. Se o redemoinho chega a alcançar o chão,
a repentina queda na pressão atmosférica e os ventos de alta velocidade (que podem
alcançar mais de 500 km/h) fazem com que o tornado destrua quase tudo o que encontrar
no meio de seu caminho. Normalmente a sua formação ocorre no final da tarde, horário
em que a atmosfera se encontra mais instável, com forte turbulência e presença de
nuvens Cumulonimbus. Esses cones de ventos rotativos e arrasadores podem ocorrer em
qualquer lugar do mundo. Porém há certas regiões que são mais propensas à formação
de tornados, como a parte central dos Estados Unidos da América ou o "corredor dos
tornados da América do Sul" que inclui o Uruguai, norte da Argentina e a porção centrosul do território brasileiro. Os tornados são localizados e energéticos, apresentando um
funil relativamente estreito, que raramente atinge diâmetros superiores a 1 km, e tem a
duração aproximada de 20 minutos. A Escala Fujita mede a intensidade dos tornados
que vai de F0 a F5. Tornados com intensidade F5 são muito raros de se observar
Normalmente, os tornados se formam associados a tempestades severas que produzem
fortes ventos, elevada precipitação pluviométrica e freqüentemente granizo. Essas células
normalmente formam-se devido ao contraste existente entre duas grandes massas de ar
com diferentes pressões e temperaturas. Após tocar o solo, um tornado pode atingir uma
faixa que varia entre 100 a 1200 metros, deslocando-se por uma extensão de
aproximadamente 30 km (embora já tenham sido registrados tornados que se deslocaram
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por distâncias superiores a 150 km. Um fenômeno natural associado à formação de
tornados é a chuva de animais. Na chuva de animais é comum encontrar peixes, rãs,
sapos e pássaros que caem como chuva. Tal fenômeno pode ser explicado através de um
tornado na forma de tromba d'água, sugando as formas de pequenos animais (peixes, rãs
e sapos) para o interior da tempestade de ventos ascendentes, ocasionando a posterior
precipitação dos mesmos em regiões próximas. Relatos indicam que em 14 de fevereiro
de 2007 ocorreu uma chuva de peixes em Paracatu, cidade do interior de Minas Gerais.
25-CONTEÚDOS: Vegetais e ecossistema; ciclo vital dos vegetais
OBJETIVOS: Observar os diferentes tempos de germinação e compreender ciclo vital dos
vegetais. Comprovar as relações de interdependência entre os fatores bióticos e
abióticos.
EXPERIMENTO: Horta Suspensa
MATERIAL: 3 a 4 garrafas pet, de 2,5 litros (ou outra), terra adubada, pedrinhas, corda e
sementes ou mudas.
DESENVOLVIMENTO: Cortar, verticalmente, ao meio as garrafas (em pé), dispor
pedrinhas e a terra adubada, amarrar as garrafas e prender ao teto, plantar mudas ou
sementes.
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PROBLEMATIZAÇÃO: Qual o tempo de germinação das diferentes sementes? Do que a
planta precisa para sobreviver? Quais são as etapas do ciclo vital de uma planta?
APROFUNDAMENTO: Ao observar diferentes tempos de germinação a criança
compreenderá aspectos tanto do ciclo vital dos vegetais quanto da sua diversidade.
Perceberá partes da planta e a relação dos vegetais com o solo, a água, o sol e o ar. O
funcionamento de uma planta depende das atividades de seus tecidos e de um fluxo de
materiais, como água, minerais, gases e matérias orgânicas. Basicamente, a planta
realiza então trocas gasosas e nutrição. A nutrição mineral é a absorção, principalmente
pelas raízes, de água e minérios; já a orgânica é proveniente da ação da fotossíntese nas
folhas, onde são consumidos os nutrientes minerais. Nas raízes, a absorção ocorre
majoritariamente na zona pilífera, a região que possui pêlos radiculares. Esse pêlos são
projeções microscópicas de células da epiderme da raiz e aumentam muito a área de
superfície capaz de absorver. A absorção pela raiz pode ocorrer por dois caminhos. Em
um deles, a água e os sais penetram pelos espaços inter-celulares e avança sem penetrar
as células. O outro caminho possível é por dentro das células, penetrando suas paredes e
protoplastos. Porém, em um ponto, é obrigatória a passagem por dentro das células: na
endoderme da raiz. As células da endoderme estão ligadas por espessamentos das
paredes, chamadas estrias de Caspary. Assim, não há espaço entre as células, sendo o
único caminho, obrigatório, por dentro do citoplasma dessas células. Após atravessada a
endoderme, chega-se ao cilindro central, onde estão localizados o xilema e o floema. Por
transporte ativo, os sais são transferidos para o interior do xilema. A água é transportada
por osmose. Assim, é formada a seiva bruta, que será transportada para as partes
fotossintetizantes da planta (pois a água e os sais são matéria-prima da fotossíntese).
26-CONTEÚDO: Estados físicos da água.
OBJETIVO: Observar em pequena escala fenômenos semelhantes àqueles ocorridos na
natureza, como formação do orvalho e geada, analisando processos de mudança de
estado físico da água.
EXPERIMENTO: Formação do orvalho e geada
MATERIAL: 1- Copo de alumínio, ou uma lata de refrigerante aberta, gelo e sal, (opcional:
termômetro atmosférico).
DESENVOLVIMENTO: Colocar gelo na lata de refrigerante até enchê-la. Acrescentar sal.
Opcional: colocar termômetro no interior da lata.
PROBLEMATIZAÇÃO: É possível produzir geada e orvalho utilizando uma lata, gelo e
sal? Como ocorre na natureza o fenômeno do orvalho? O que é a geada?
APROFUNDAMENTO: O sal abaixa a temperatura da água fazendo com que está passe de
um estado físico para outro. Os estados físicos da matéria são conjuntos de configurações
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que objetos macroscópicos podem apresentar. O estado físico tem a relação com a
velocidade do movimento das partículas de uma determinada substância. Segundo o meio
em que foram estudados, são três os estados considerados: sólido, líquido e gasoso. Outros
tipos de fases da matéria, como o estado pastoso ou o plasma são estudados em níveis
mais avançados de física. As características de estado físico são diferentes em cada
substância e depende da temperatura e pressão na qual ela se encontra. Mudando a
pressão ou a temperatura do ambiente onde um objeto se encontra, esse objeto pode sofrer
mudança de estado. As principais mudanças de estados são: fusão - mudança do estado
sólido para o líquido. Existem dois tipos de fusão: gelatinosa - derrete todo por igual; por
exemplo o plástico. Cristalina - derrete de fora para dentro; por exemplo o gelo.
Vaporização - mudança do estado líquido para o gasoso. Existem três tipos de
vaporização: evaporação - as moléculas da superfície do líquido tornam-se gás em
qualquer temperatura; ebulição - o líquido está na temperatura de ebulição e fica
borbulhando, recebendo calor e tornando-se gás; calefação - o líquido recebe uma grande
quantidade de calor em período curto e se torna gás rapidamente. Já o processo de
condensação é a mudança de estado gasoso para líquido (inverso da Vaporização).
Solidificação - mudança de estado líquido para o estado sólido (inverso da Fusão).
Sublimação - um corpo pode ainda passar diretamente do estado sólido para o gasoso.
Re-sublimação - mudança direta do estado gasoso para o sólido (inverso da Sublimação).
27-CONTEÚDO: Órgãos dos sentidos e suas funções: o paladar.
OBJETIVO: Propor as crianças a experimentação dos 4 sabores, através da percepção
do órgão do sentido (língua) responsável pela identificação do doce, do azedo, do amargo
e do salgado.
EXPERIMENTO: O paladar
MATERIAL: Pedaços de limão, pedaços de jiló, porção de alimento salgado, ou sal,
porção de alimento doce ou açúcar, fita para vedar os olhos.
DESENVOLVIMENTO: Vedar os olhos da criança com a fita, dar a ela para degustar os
sabores, colocando os alimentos em partes específicas da língua: na ponta o doce, nas
laterais o azedo e o salgado e na parte mais de trás o amargo e tentar adivinhá-los.
PROBLEMATIZAÇÃO: Quais as funções da língua? Que gostos podem-se sentir com
ela? Existem partes especificas da língua responsáveis por determinada função?
APROFUNDAMENTO: O paladar é um dos cinco sentidos dos animais. É uma
capacidade que nos permite reconhecer os gostos de substâncias colocadas sobre a
língua. Na língua, existem as papilas gustativas que reconhecem substâncias do gosto e
enviam a informação ao cérebro. Mas o teto da boca (o palato) também é sensível aos
gostos. A língua também possui terminações nervosas livres que, quando em contato com
substâncias como a capsaicina, percebem as sensações táteis químicas. Ao conjunto das
sensações de gosto, aroma e das sensações táteis químicas dá-se o nome de sabor. As
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papilas gustativas são estruturas compostas por células sensoriais que transmitem ao
cérebro informações que o permitem identificar os gostos básicos: o amargo, o ácido, o
salgado e o doce. As substâncias do gosto se ligam (aminoácidos e adoçantes) ou
penetram (íon hidrogênio e íon sódio) na célula sensorial desencadeando um processo
que resulta na liberação de neurotransmissores. Os padrões de sinais gerados e
transmitidos até o cérebro a partir da liberação desses neurotransmissores permitem a
identificação do tipo de gosto. Embora existam vários tipos de papilas, e elas se
concentrem em determinadas regiões da língua, as células sensoriais são capazes de
transmitir informações sobre todos os tipos de gostos. A língua apresenta duas
superfícies: Superior ou dorsal - possui numerosas rugosidades chamadas papilas.
Inferior ou ventral - apresenta-se relativamente lisa. As papilas gustativas são pequenas
bolsas em nossa língua cheias de células sensoriais. Estas células estão ligadas ao
nosso cérebro por fibras nervosas. É necessário que as substâncias estejam dissolvidas
em água para que possamos sentir os gostos. É comum, mesmo em publicações
científicas, ser referido que existe um "mapa do paladar" em que a cada área da língua
está associado um determinado sabor. Essa idéia é fundamentalmente um mito. Na
realidade, as populações dos diversos tipos de papilas gustativas distribuem-se por toda a
língua, embora de um modo não inteiramente uniforme, o que faz com que qualquer
região da língua seja capaz de determinar qualquer dos gostos. O que de fato parece
verificar-se é que a região mais perto da ponta da língua percebe melhor o gosto doce e
salgado e a parte que fica na parte de trás percebe melhor o sabor amargo. A intensidade
da percepção dos gostos depende: do número de papilas; da penetração da substância
no interior das mesmas; da natureza, concentração, capacidade ionizante e composição
química da substância. Os fenômenos químicos da gustação apresentam aspectos
bastante curiosos. Todos os ácidos minerais têm o mesmo gosto, enquanto certos ácidos
orgânicos, como o tartárico, o acético e o cítrico, têm paladares particulares. Corpos
químicos inteiramente distintos podem ter o mesmo gosto, como a sacarina e o açúcar.
Às vezes, basta uma pequena alteração na estrutura atômica para transformar uma
substância doce em amarga. A velocidade da percepção é também variável para cada um
dos gostos (um quarto de segundo para o salgado e dois segundos para o amargo). O
tempo de percepção de cada solução gustativa (cloreto de sódio, por exemplo) muda
sempre da mesma forma sempre que alguma variável se altera, mantendo-se constantes
as demais. O tempo de percepção é inversamente proporcional a qualquer uma das
seguintes condições: pressão, concentração, temperatura e área estimulada. O sentido do
paladar (a gustação) nos dá informações sobre certas substâncias dissolvidas nos
alimentos. Por meio do paladar, percebemos centenas de gostos diferentes e
reconhecemos diversos tipos de alimento. Podemos identificar, por exemplo, alimentos
ricos em açúcares e evitar alimentos estragados ou substâncias venenosas. Mas, assim
como em relação ao cheiro, nem todas as substâncias prejudiciais podem ser
identificadas pelo paladar. Na parte de cima da língua, há pequenas elevações que
podem ser vistas a olho nu, as papilas. Cada papila contém cerca de duzentas células
sensitivas, os botões gustativos, que só podem ser vistos com auxílio de microscópio. Na
língua há cerca de nove mil botões gustativos. Quando os botões gustativos são
estimulados por partículas de alimento, eles enviam mensagens para o sistema nervoso.
Este, por sua vez traduz as mensagens nas sensações de gosto. Com os botões
gustativos, percebemos quatro tipos de sensações fundamentais: doce, salgado, amargo
e azedo.
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28-CONTEÚDOS: Fenômenos; decomposição da luz branca.
OBJETIVO: Perceber a decomposição da luz do sol nas 7 cores do arco-íris.
EXPERIMENTO: Cor da luz
MATERIAL: 1 folha de papel em branco, 1 copo com água e 1 lanterna.
DESENVOLVIMENTO: Coloque o papel em frente ao copo com água e coloque a
lanterna ao lado do copo e acenda-a. Está pronto um arco-íris!
Fonte: www.tvcultura.com.br
PROBLEMATIZAÇÃO: A luz tem cor? O que é um arco-íris? De onde vem às cores do
arco-íris?
APROFUNDAMENTO: Os raios infravermelhos são assim denominados devido a estarem
abaixo da cor vermelha e os ultravioletas por estarem acima da cor violeta. Um arco-íris
(também chamado arco-celeste, arco-da-aliança, arco-da-chuva ou arco-da-velha) é um
fenômeno óptico e meteorológico que separa a luz do sol em seu espectro
(aproximadamente) contínuo quando o sol brilha sobre gotas de chuva. Ele é um arco
multicolorido com o vermelho no seu exterior e o violeta em seu interior; a seqüência
completa é vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil (ou índigo) e violeta.
Considerando as cores como luz, a cor branca resulta da sobreposição de todas as cores,
enquanto o preto é a ausência de luz. Uma luz branca pode ser decomposta em todas as
cores (o espectro) por meio de um prisma. Na natureza, esta decomposição origina um
arco-íris.
29-CONTEÚDO: Energia térmica (condução de calor e dilatação de materiais).
OBJETIVOS: Entender o que é energia térmica. Abordar o conceito de condutibilidade de
calor e verificar qual dos materiais é melhor condutor deste.
EXPERIMENTO: Propagação de calor nos sólidos
MATERIAL: Vela, fósforos, um recipiente de vidro alto que servirá como suporte, dois
arames de 30 cm de material diferente (pode ser um de cobre e outro de alumínio).
DESENVOLVIMENTO: Enrole dois arames (um no outro) deixando as extremidades
afastadas e duas a duas; dobre e coloque dentro do copo de forma a deixar as 4
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extremidades dos fios para fora e em lados opostos; pingue sobre as extremidades, de
um lado, cera de vela; e na outra extremidade coloque a vela acesa a alguns centímetros
para aquecer os metais. Os fios irão conduzir o calor e derreter a vela pingada na
extremidade oposta.
PROBLEMATIZAÇÃO: Como podemos descobrir qual dos fios conduz melhor o calor?
Como ocorre o processo de condução e transformação de energia com os fios em nossa
residência, no chuveiro e no ferro de passar roupas?
APROFUNDAMENTO: Condução térmica é um dos meios de transferência de calor que
geralmente ocorre em materiais sólidos, e é a propagação do calor por meio do contato
de moléculas de duas ou mais substâncias com temperaturas diferentes (metais,
madeiras, cerâmicas, etc...). Ocorre a propagação de calor sem transporte da substância
formadora do sistema, ou seja, através de choques entre suas partículas integrantes ou
intercâmbios energéticos dos átomos, moléculas, e elétrons. Os metais, devido à elevada
condutividade térmica, são excelentes meios de propagação de calor. Os gases e alguns
sólidos, que possuem baixa condutividade térmica, são péssimos meios de propagação
de calor.
30-CONTEÚDO: Transpiração da Plantas
OBJETIVO: Entender que a planta é um ser vivo e realiza processo respiratório utilizandose de boa parte do oxigênio que produz.
EXPERIMENTO: A planta respira
MATERIAL: Uma garrafa de plástico transparente (ou saco plástico transparente) bem
seca; chumaços de algodão; fita crepe; vaso com planta pequena ou um ramo de arbusto
com boa folhagem.
DESENVOLVIMENTO: Num dia em que não tenha chovido, cuidadosamente cubra o
ramo ou a planta com a garrafa ou o saco plástico. Para evitar que haja desfolhamento ou
que a planta se quebre, você pode dobrar ou enrolar as folhas; procure vedar bem a boca
do frasco ou a base do saco plástico usando algodão e a fita crepe. Caso a planta ou o
ramo não suporte a garrafa plástica, arranje uma forma de apóiá-la para que, com seu
peso, a planta não se quebre. Mantenha a planta assim revestida numa área iluminada e
observe as paredes internas da garrafa a cada 30 minutos, num intervalo de duas horas.
Você notará que, inicialmente, as paredes internas ficarão embaçadas e, em seguida,
pequenas gotículas se formarão. Você pode explicar de onde veio essa água?
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PROBLEMATIZAÇÃO: A planta também respira? Como ocorre o processo de
transpiração da planta? É possível observar a respiração da planta?
APROFUNDAMENTO: A perda de água na forma de vapor pelas plantas através das
folhas é chamada transpiração. A folha está em contato com o solo através de seu
sistema vascular. O vapor de água sai da folha pelos estômatos. Quando a umidade
relativa do ar está alta e sem vento, a transpiração é pequena, mas quando a umidade do
ar está baixa e há vento, a transpiração é elevada. O número de estômatos varia
conforme a espécie vegetal considerada. A maioria das plantas possui uma cutícula
cobrindo a superfície da folha. Quando os estômatos se fecham, a transpiração continua
ocorrendo pela cutícula. Se esta cutícula for muito espessa, existe apenas transpiração
pelos estômatos. Os estômatos são compostos por duas células-guarda associadas ou
não á células epidérmicas. Quanto mais túrgidas as células, maior a abertura do ostíolo.
Essa turgidez pode ser determinada pela luz, gás carbônico, presença de potássio nas
células, etc. Em condições ideais de luz os estômatos se abrem, fechando na sua
ausência. Em altos teores de gás carbônico os estômatos se fecham. Na presença de
potássio dentro da célula, a água tende a entrar por osmose, aumentando a turgidez dos
estômatos. Os estômatos normalmente se abrem ao amanhecer do dia e se fecham ao
anoitecer. O tempo para sua abertura total é de cerca de uma hora. Quando o solo está
com deficiência de água, os estômatos se fecham para impedir a perda de água, porém a
transpiração pode continuar pela cutícula, e se a situação persistir a planta pode até
morrer. Fatores que alteram a transpiração: a) Iluminação: a transpiração está
intensamente relacionada com a abertura dos estômatos. Como eles se abrem ao
amanhecer, a taxa de transpiração também aumenta com o decorrer do dia, atingindo seu
máximo no final da manhã ou início da tarde, diminuindo até ficar com uma taxa baixa,
durante o período noturno, quando os estômatos estão fechados; b) Umidade relativa do
ar: Quando a umidade relativa do ar é baixa, a transpiração tende a aumentar por conta
do gradiente de potencial de água formado. Porém, esse fator aumenta com o aumento
da temperatura, portanto, para medirmos a transpiração em relação à umidade do ar,
precisamos levar em consideração a temperatura. c) Temperatura: em condições ideais
de água, se a temperatura aumentar, pode-se observar um aumento na transpiração, pois
a temperatura causa um efeito sobre o potencial de água. Porém, se o ar estiver saturado
de água e a folha tiver uma temperatura superior ao ambiente, a planta continua
transpirando. d) Água disponível no solo: os estômatos normalmente se fecham quando
há pouca água no solo, diminuindo a absorção e a transpiração, para evitar a
desidratação. e) Vento: O movimento do ar (vento) sobre a folha retira o vapor de água
presente na superfície, promovendo o aumento da transpiração.
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31-CONTEÚDOS: Solo; permeabilidade; função de filtro natural da água.
OBJETIVO: Observar e diferenciar diversos tipos de solo, relacionar os diversos tipos de
solo com sua permeabilidade. Verificar se o solo é arenoso ou argiloso. Compreender a
função que o solo exerce de filtro natural da água.
EXPERIMENTO: Filtro com diferentes solos
MATERIAL: Dois funis, duas garrafas, um pouco de areia e um pouco de argila (barro),
dois copos com água.
DESENVOLVIMENTO: Coloque os funis nos gargalos das garrafas. Dentro de cada funil,
coloque um chumaço de algodão, ponha uma quantidade de areia dentro de um funil; no
outro ponha igual quantidade de argila. Despeje a mesma quantidade de água em cada
funil. Observe o resultado.
PROBLEMATIZAÇÃO: Quais são os tipos de solo? Por que em alguns tipos de solo a
água escoa com maior facilidade? O solo funciona como um filtro natural da água?
APROFUNDAMENTO: A água derramada sobre a areia escoou com facilidade. A água
derramada sobre a argila (barro) não escoou com facilidade. A areia é um solo permeável,
porque deixa a água passar com facilidade. A argila é um solo impermeável, porque não
deixa a água passar com facilidade. O tipo de solo com muita argila é chamado argiloso e
fica encharcado depois das chuvas. O solo arenoso (com muita areia), seca depressa. A
parte sólida do planeta é formada de rochas. As rochas formam as diversas camadas da
terra. Crosta terrestre é a camada mais externa na terra. A camada superficial da crosta
terrestre, onde vive o homem e os animais e onde se desenvolvem as plantas chama-se
solo. Os solos podem ser secos, úmidos, arenoso e argiloso, e outros.
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32-CONTEÚDOS: Ar; propriedades: o ar ocupa lugar no espaço; pressão do ar.
OBJETIVO: Compreender que o ar ocupa lugar no espaço.
EXPERIMENTO: Mergulho no ar.
MATERIAL: Lenço ou quadrado de pano, massinha, fita adesiva linha ou barbante,
tesoura.
DESENVOLVIMENTO: 1) Corte quatro pedaços iguais de linha. 2) Cole com fita adesiva
uma ponta da linha em cada canto do pano. 3) Dobre o pano e junte as pontas soltas das
linhas. 4) Cole um pedaço de massinha nas pontas soltas. Forme uma bolinha em torno
das linhas para mantê-las juntas. 5) Jogue o pára-quedas pronto no ar. O pano se abre e
o pára-quedas flutua devagar até o chão.
PROBLEMATIZAÇÃO: O ar ocupa lugar no espaço? Como você percebe que o ar está
aqui presente nesta sala? O ar realiza uma pressão (força) contra seu corpo? O ar tem
cor? Tem cheiro?
APROFUNDAMENTO: A maioria dos objetos caem depressa quando você os joga. O ar
faz pouco para deter a queda. O ar, porém, pode desacelerá-la. Você pode fazer um páraquedas para descobrir como os pára-quedistas saltam de um avião e flutuam com
segurança até o chão. Por que ele funciona? O ar empurra para cima as coisas que estão
caindo. Como um pára-quedas fica muito grande quando abre, muito ar empurra-o para
cima. Esse empurrão é bem forte e desacelera a queda do pára-quedista. O ar está em
toda parte ao redor de nós (apesar de não conseguirmos vê-lo, sabemos que ele existe e
podemos senti-lo). O ar tem peso, tem massa e ocupa espaço, a massa do ar é
relativamente pequena porque ele é formado por uma mistura de gases, sendo os
principais: o nitrogênio e o oxigênio. Em quantidades bem menores estão os gases
nobres e o gás carbônico. No ar também há poeira e outros gases produzidos pela
indústria e por outras atividades humanas. Não vemos o ar, mas estamos envolvidos por
ele em todos os momentos da vida. As plantas retiram do ar o gás carbônico e realizam a
fotossíntese. E também os seres vivos retiram dele o oxigênio necessário para a
respiração.
33-CONTEÚDOS: Lixo e reciclagem
OBJETIVO: Entender como se da o processo de reciclagem do papel
EXPERIMENTO: Papel reciclado
MATERIAL: 1 liquidificador, 1 peneira de fundo plano, diferentes tipos de papel, 1 bacia
larga, folhas de jornal, pano seco e água.
DESENVOLVIMENTO: 1- Rasgue os papéis (reserve algumas folhas de jornal) em
pedaços bem pequenos. 2- Coloque os pedaços de papel em uma bacia com água por
24 horas. 3- Separe pequenas porções do papel molhado e bata no liquidificador com um
litro de água até desmanchar bem e formar uma massa. 4- Coloque a massa novamente
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em uma bacia com água pela metade. 5- Agite a massa com a mão para que ela fique
depositada no fundo da bacia. 6- Coloque a peneira dentro da água pela lateral da bacia
com cuidado e depois a retire deixando uma camada fina de massa de papel sobre ela. 7Passe a mão para retirar o excesso de água e coloque a peneira com a massa sobre
algumas folhas de jornal para secar – troque o jornal quando este encharcar. 8- Cubra a
peneira com um pano e aperte com a mão até a massa ficar quase seca e se tornar uma
folha de papel reciclado. 9- Vire a folha de papel reciclado sobre uma folha de jornal seco.
Ela deverá se soltar com facilidade. Se isso não ocorrer repita o processo. 10- Coloque a
folha de papel entre folhas de jornal por 24 horas ou a pendure no varal para secar. No
dia seguinte seu papel reciclado estará pronto.
PROBLEMATIZAÇÃO: Como é feito o papel reciclado?
APROFUNDAMENTO: O papel foi inventado na China, no ano 105, por Ts’ai Lun, um
rapaz que trabalhava no depósito da Corte Imperial. “Ele pegou uma bacia com um pouco
de água, colocou dentro restos de roupas e tecidos usados, pedaços de cascas de
árvores de amora e de bambu. Foi amassando, rasgando, umedecendo, batendo e
misturando tudo dentro da água até que virou uma massa parecida com um mingau.
Pegou uma espécie de peneira grande e seda e a colocou dentro da água, no fundo da
bacia. Depois retirou a peneira, escorreu a água e o mingau ficou retido sobre a seda. O
mingau secou sobre a seda e se transformou em uma película. Com muito cuidado, ele
retirou a película e a deixou secar mais um tempo sobre uma mesa. Quando ficou bem
firme e consistente, Ts’ai Lun levou-a para o imperador e mostrou como se poderia
escrever sobre ela. Foi o maior sucesso” (ROSA, 2006 p.7). Hoje, os papéis são feitos de
troncos de árvores que são triturados, lavados e colocados em tanques com água e soda
cáustica para serem cozidos até formar uma massa chamada de pasta de celulose.
Depois são acrescentados produtos químicos, corantes, caulim para alisar. Decide-se
então, qual tipo de papel será produzido a partir da pasta base. Para a confecção de uma
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pasta de papel reciclado pode se utilizar papéis que já foram descartados pelas pessoas,
usados ou não. Os usados pertencem a um grupo chamado de pós-consumo e os outros
ao grupo pré-consumo. Os 2 grupos servem de matéria-prima para confecção de papel
reciclado.
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