Funcionamento dos​ tecidos vasculares e discussão de metodologias científicas

O ensino de botânica nos ensinos fundamental e médio é, normalmente, interdisciplinar. Envolve conceitos de ecologia como cadeia alimentar, meio-ambiente e homem. Dessa forma, a compreensão das formas de vida vegetais e do impacto destas para a natureza é de extrema importância na formação dos jovens. Além disso, é papel do professor estimular o pensamento científico e crítico nos alunos, e esse é o objetivo desta sequência didática.

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Conteúdos​ ​a serem​ ​trabalhados: anatomia vegetal, sistema vascular, transporte de água em plantas, método científico.

Faixa​ ​etária​ ​indicada: As atividades foram planejadas para serem aplicadas em turmas de Ensino Médio, com alunos de 15 a 17 anos. Contudo, com algumas adaptações, as atividades podem também ser aplicadas no ensino fundamental.

Conhecimentos​ ​prévios​ ​que​ ​podem​ ​ser​ ​trabalhados: célula vegetal, grupos de plantas vasculares e metodologia científica.

Materiais,​ ​estratégias​ ​e​ ​recursos: A sequência pode ser realizada em salas de aula comuns, sem a necessidade de projetor de apresentação de slides ou vídeos. O experimento mostrado na aula 1 pode ser feito dentro de sala de aula, sem necessidade de um laboratório, mas caso exista um laboratório de ciências disponível, é interessante que este seja utilizado. Para o experimento o professor vai precisar de: flores com pétalas de cores claras, recipientes de vidro em que possam ser colocados os ramos contendo as flores e água. Também será necessário corante alimentício em pequenas quantidades.

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Sequência​ ​didática

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Aula​ ​1

Tempo​ ​previsto:​ 50 min

Para dar início à sequência, o professor deve realizar uma atividade prática para mostrar o fluxo de água pelos tecidos vegetais.

Deve-se colocar ramos de flores brancas ou de pétalas claras claras (exemplo: margaridas brancas) em um recipiente com água contendo corante.

Deixar o grupo experimental descansando na água por 24 horas e observar que as pétalas mudam sua coloração devido à absorção de água contendo o corante.

Preparar também um grupo controle para mostrar que as pétalas não mudam de cor caso não haja contato com o corante.

O experimento pode ser preparado pelo professor um dia antes da aula, mostrando para os alunos o resultado do experimento e fotos dos estados de “antes” e “depois” do grupo experimental.

Experimento para mostrar o transporte da água pelos tecidos vegetais. Adaptado de: http://labedu.org.br/5-atividades-cientificas-para-fazer-com-as-criancas/

Após a análise do resultado do experimento, o professor pode iniciar uma discussão com a turma, para os alunos tentarem explicar o que aconteceu no experimento demonstrado, resgatando os conhecimentos prévios da turma.

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Aula 2 Tempo previsto: 50 min

A segunda aula tem por finalidade apresentar o conteúdo de transporte pelos tecidos vasculares vegetais.

Pode ser uma aula expositiva, na qual se explique o funcionamento de xilema e floema, o fluxo de água mais comumente encontrado nas plantas (solo - planta - atmosfera), trabalhando o conceito de potencial hídrico de uma forma mais simples para a compreensão dos alunos.

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Aula 3 Tempo previsto: 50 min

A terceira aula é iniciada com a apresentação do texto “Folhas Fazendo Papel de Raízes. Como assim?”, de Daniela Boanares, Rosy Isaias e Marcel França, a fim de mostrar aos alunos uma via de condução de água alternativa, salientando que o fluxo de água anteriormente apresentado não é o único possível na natureza. Em uma segunda parte da aula, o professor deve pedir que os alunos proponham experimentos que mostrem o caminho da água apresentado no texto (atmosfera - folha - raiz - solo).

Folhas fazendo papel de raízes. Como assim?

Daniela Boanares; Rosy M.S. Isaias; Marcel G.C. França

A maioria das pessoas já ouviu falar sobre o ciclo da água: a água da chuva penetra no solo, é absorvida pelas raízes das plantas e depois chega até as folhas. Esse processo é importante para a vida da planta, uma vez que a água é essencial aos processos da transpiração e fotossíntese. Sim! As plantas transpiram vapor d’água pelas folhas e absorvem o gás carbônico para a fotossíntese!! O vapor d’água que é perdido para a atmosfera condensa e dá origem às chuvas. Assim, esse movimento da água ocorre do solo para a planta e depois para a atmosfera. Mas o que a maioria das pessoas não sabe é que a água pode fazer o caminho contrário.

Isto mesmo! Ao invés de as raízes absorverem a água no solo, são as folhas que desempenham o papel de absorverem água da atmosfera! Assim, o sentido do movimento da água muda: a água entra a partir da atmosfera para a planta e depois se movimenta por dentro da planta em direção ao solo. Mas, para que isso ocorra, é necessário que o ar esteja mais úmido que o interior das folhas. E às vezes o solo está tão seco, que a água pode seguir das folhas até as raízes, molhando o solo.

É incrível, além de ser muito importante para muitas plantas! Sabia que em uma sequóia gigante, a água pode demorar até um mês viajando das raízes até as folhas? Neste caso, com a capacidade de absorver água, as folhas podem se hidratar bem mais rapidamente.

Algumas plantas capazes de absorver água pelas folhas levam água até às raízes e umedecem o solo. Isso favorece o estabelecimento de outras plantas que não possuem raízes tão profundas para chegar até o lençol freático ou que não são capazes de absorver água pela folha. Um exemplo de situação favorável para que ocorra a absorção foliar é a presença de neblina. Imagine um ecossistema de altitude, com solos empobrecidos, muita luz solar e com a estação seca numa época do ano e a estação chuvosa em outra.

Na estação seca, como o próprio nome já diz, a chuva é bem escassa, e pode ficar de três a quatro meses sem chover. Um tipo de ecossistema assim é o Campo Rupestre Ferruginoso, mais conhecido como Canga. Por ser um local de elevada altitude, a neblina é um fenômeno frequente e tem um papel ecológico muito importante. Na estação seca, a presença da neblina se torna a principal fonte de água disponível para a vegetação.

Então será que as espécies de Canga conseguem aproveitar essa oportunidade e absorver água de neblina pelas folhas? Sim!!! Várias plantas deste local absorvem água pelas folhas. E ainda mais, possuem estratégias diferentes: algumas plantas absorvem rapidamente e não reservam água nas folhas. Já outras absorvem lentamente, mas conseguem armazenar a água. Ou seja, algumas plantas são dispendiosas e outras econômicas. O desafio agora é saber, o que as folhas dessas plantas têm para se comportarem de maneira diferente? Existe uma estratégia das folhas que é a melhor para essas plantas? Para responder a estas perguntas, estamos estudando a composição das células vegetais para saber quais características favorecem a absorção de água pela folha.

Mas para que serve todo este estudo? Não podemos esquecer que a Canga é um dos ambientes mais ameaçados devido à ação de atividades econômicas como a mineração. Além disso, as mudanças climáticas já estão acontecendo e a previsão é uma redução da frequência de neblina nestes ambientes tropicais de altitudes. Isso pode levar à extinção de diferentes espécies vegetais, ocasionando uma mudança na paisagem destes ecossistemas. Saber se a capacidade de absorção foliar pode interferir neste cenário é tentar responder a pergunta seguinte: quem tem mais chances de perseverar diante tais mudanças?

(Texto produzido a partir do trabalho científico desenvolvido por Daniela Boanares, Rosy Isaias e Marcel França, no Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal da UFMG, disponível em: http://pos.icb.ufmg.br/pgbot/)

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Aula 4 Tempo previsto: 50 min

Nesta aula, os alunos deverão trazer por escrito para a sala de aula uma proposta de experimento baseada no texto lido, apresentando para a turma sua ideia, com uma proposta de HIPÓTESE a ser testada e uma pergunta a ser respondida com o experimento. Por exemplo: As pétalas absorvem água?

A turma deverá discutir se é viável a realização do experimento.

Ao final das apresentações, o professor pode discutir os métodos utilizados, refletindo sobre a importância de se aplicar o método científico.

A turma então decidirá quais dos experimentos poderão ser realizados e testados, a fim de responder as perguntas.

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Avaliação do aprendizado:

O aprendizado dos alunos pode ser avaliado pelas propostas de experimentos dos alunos, pois para elaborarem a atividade eles devem utilizar seus conhecimentos acerca do funcionamento dos tecidos vasculares e do método científico.

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Referências:

• IX Workshop do Programa de Pós-graduação em Biologia Vegetal. Textos de divulgação científica produzidos pelos discentes do PPGBV. UFMG – Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal, 2017.

• 5 atividades científicas para fazer com as crianças. Laboratório de Educação. Disponível em: <http://labedu.org.br/5-atividades-cientificas-para-fazer-com-as-criancas/>. Acessado em: 29 de outubro de 2017.

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Sobre esta atividade

Sequência didática criada por André H. B. de Carvalho, Carolina S. Borges, Hennan C. Queiroz, Lucas Lanza, na disciplina Laboratório de Ensino em Botânica, da Universidade Federal de Minas Gerais, em novembro de 2017, ministrada pelos professores Bruno Garcia Ferreira e Rosy Isaias.

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