a abordagem da biodiversidade no ensino...

43
Revista de Educação, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 113 - 155 113 A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO SECUNDÁRIO: UMA PROPOSTA DE INTERLIGAÇÃO ENTRE TRABALHO DE CAMPO E LABORATORIAL ATRAVÉS DO ESTUDO DOS ARTRÓPODES Ana Isabel Rebelo Escola Secundária com 3.º Ciclo de Miraflores Eugénia Ribeiro Departamento de Biologia Animal/Centro de Biologia Ambiental Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa INTRODUÇÃO No âmbito do Mestrado em Ciências da Terra e da Vida para o Ensino, foi estudada a comunidade de artrópodes de diferentes espaços verdes de Lisboa, com o objectivo de conhecer a influência de alguns factores ambientais sobre a diversidade destes seres vivos nos ecossistemas urbanos (Rebelo, 2006). Verificou-se que o estudo deste grupo poderá ser dinamizado com alunos do Ensino Secundário, desenvolvendo-se, assim, um conjunto de actividades a ser realizado neste nível de ensino. Pretende-se que estas actividades sejam uma introdução à metodologia de trabalho em Ecologia, levando os alunos a compreender que os estudos ecológicos implicam, frequentemente, a recolha de dados do meio e posterior análise, o que engloba técnicas laboratoriais e/ou métodos quantitativos. Assim, procura-se conjugar de forma integrada o trabalho de campo e de laboratório. QUADRO DE REFERÊNCIA TEÓRICO O ensino da Ciência deve implicar as próprias metodologias de construção do conhecimento científico, levando o aluno a envolver-se activamente na construção do seu conhecimento, com recurso aos próprios processos de trabalho científico (Almeida, 2001). A utilização dos procedimentos científicos para a investigação de um fenómeno permite,

Upload: doankhanh

Post on 30-Nov-2018

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

Revista de Educação, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 113 - 155

113

A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO SECUNDÁRIO: UMA PROPOSTA DE INTERLIGAÇÃO ENTRE TRABALHO DE CAMPO E LABORATORIAL ATRAVÉS DO ESTUDO DOS ARTRÓPODES

Ana Isabel Rebelo Escola Secundária com 3.º Ciclo de Miraflores

Eugénia Ribeiro Departamento de Biologia Animal/Centro de Biologia Ambiental Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

INTRODUÇÃO

No âmbito do Mestrado em Ciências da Terra e da Vida para o Ensino, foi estudada a

comunidade de artrópodes de diferentes espaços verdes de Lisboa, com o objectivo de

conhecer a influência de alguns factores ambientais sobre a diversidade destes seres vivos nos

ecossistemas urbanos (Rebelo, 2006).

Verificou-se que o estudo deste grupo poderá ser dinamizado com alunos do Ensino

Secundário, desenvolvendo-se, assim, um conjunto de actividades a ser realizado neste nível de

ensino. Pretende-se que estas actividades sejam uma introdução à metodologia de trabalho em

Ecologia, levando os alunos a compreender que os estudos ecológicos implicam,

frequentemente, a recolha de dados do meio e posterior análise, o que engloba técnicas

laboratoriais e/ou métodos quantitativos. Assim, procura-se conjugar de forma integrada o

trabalho de campo e de laboratório.

QUADRO DE REFERÊNCIA TEÓRICO

O ensino da Ciência deve implicar as próprias metodologias de construção do

conhecimento científico, levando o aluno a envolver-se activamente na construção do seu

conhecimento, com recurso aos próprios processos de trabalho científico (Almeida, 2001). A

utilização dos procedimentos científicos para a investigação de um fenómeno permite,

Page 2: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

114 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

simultaneamente, apreender conceitos científicos e compreender a natureza da Ciência

(Hodson, 2000).

O conceito de trabalho prático tem vindo a ser encarado de diferentes formas. Mesmo

entre Biólogos não existe uma opinião unânime (Veríssimo & Ribeiro, 2000). Segundo Hodson

(1994), um trabalho prático é qualquer actividade em que os alunos estejam implicados de uma

forma activa, realizando a sua aprendizagem por experiência directa. As aulas práticas de

Biologia são, muitas vezes, associadas à realização de trabalhos laboratoriais, que se

caracterizam pela utilização de materiais de laboratório (Veríssimo & Ribeiro, 2000). Estas

actividades permitem alcançar objectivos dos domínios dos procedimentos, das metodologias,

dos conceitos e das atitudes, mas tudo depende do modo como são implementadas (Dourado,

2006). Frequentemente, têm um carácter meramente ilustrativo, demonstrando conteúdos

trabalhados teoricamente, e apresentam uma reduzida ligação com as vivências dos alunos

(Dourado, 2000; Marques, 2005). A menor concretização de trabalhos de natureza investigativa

prende-se, nomeadamente, com o aumento do grau de incerteza em relação aos resultados

obtidos, maiores exigências em termos de tempo e preparação, bem como maiores dificuldades

ao nível do controlo dos alunos, devido à sua maior autonomia (Marques, 2005).

As saídas de campo, consideradas neste trabalho como deslocações dos alunos ao exterior

para a realização de actividades de observação e de colheita de dados (Lock, 1998), são

efectuadas, em geral, com pouca frequência. Isto pode dever-se, quer a questões relacionadas

com a organização das escolas ou dos programas curriculares, quer a motivos associados aos

próprios professores e/ou alunos (Almeida, 1996; Dourado, 2006). Contudo, os trabalhos de

campo possibilitam o desenvolvimento de competências de diferentes níveis, algumas das

quais semelhantes aos trabalhos de laboratório, permitindo uma maior aproximação da Escola à

“realidade” (Lock, 1998; Ribeiro & Veríssimo, 2000; Dourado, 2006). Além disso, o “campo”

pode ser o próprio recinto escolar, cujas potencialidades são frequentemente esquecidas (Lock,

1998; Dourado, 2001, 2006). Assim, é igualmente importante a organização destas actividades,

que não devem ser encaradas como meras estratégias pontuais ou lúdicas, mas que devem

prolongar-se antes e depois da sua realização.

Apesar de os trabalhos de campo serem muitas vezes considerados actividades isoladas,

devem ser integrados com trabalhos laboratoriais. O trabalho laboratorial permite a análise dos

elementos recolhidos no campo e, simultaneamente, influencia as actividades a realizar

posteriormente nesse meio. Deste modo, alguns autores defendem que estes dois trabalhos

devem ser centrados num problema global, estudado ao longo de diferentes actividades

interdependentes, possibilitando uma visão globalizante das Ciências (Dourado, 2001, 2006).

Além disso, os fenómenos estudados pelas Ciências da Terra e da Vida têm a particularidade

de, com frequência, não poderem ser reproduzíveis em laboratório, sendo sempre necessário o

contacto com o meio (Orange, citado em Dourado, 2006). Em particular, ao nível da Ecologia,

é através da realização de trabalhos de campo que se torna possível levar os alunos a

compreender a complexidade das interacções existentes entre os seres vivos e o meio (Lock,

1998), podendo estes trabalhos ser integrados com análises laboratoriais, para uma

interpretação rigorosa dos elementos recolhidos.

Page 3: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 115

Acerca do conceito de problema, adopta-se a perspectiva de Almeida (2001), segundo a

qual um problema é uma questão que pode ter várias soluções possíveis e cuja resposta terá de

ser construída pelo próprio sujeito. Para tal, é necessário definir e implantar um método de

trabalho adequado.

Em termos de concretização, a integração entre trabalho de campo e trabalho laboratorial

desenvolve-se segundo três fases: (a) preparação das actividades; (b) realização do trabalho de

campo e de laboratório; (c) tratamento e interpretação dos resultados obtidos. No entanto, a

maioria das experiências práticas descritas no âmbito deste quadro conceptual emerge da

Geologia. Os próprios professores reconhecem a importância da integração, mas confrontam-se

com dificuldades na sua concretização, uma vez que não se limita apenas à recolha de

elementos para uma análise ilustrativa em laboratório, devendo igualmente ter um carácter

investigativo e reflexivo (Dourado, 2006; Nunes & Dourado, 2009).

Na disciplina de Biologia e Geologia, que abrange o 10.º e 11.º anos, do Curso de Ciências

e Tecnologia, a importância do trabalho prático, tal como definido por Hodson (1994),

encontra-se bem patente no programa, pretendendo-se uma interligação efectiva entre as

dimensões teórica e prática (Marques, 2005). A componente de Biologia desta disciplina

assenta na compreensão da dualidade – diversidade versus unidade da vida. Ao nível do 10.º

ano de escolaridade, a biodiversidade está explicitamente presente no módulo inicial

("Diversidade na Biosfera") e, no 11.º ano, de forma implícita, na unidade 8 ("Sistemática dos

Seres Vivos"). Como conteúdo procedimental, sugere-se que, em ambos os casos, sejam

realizadas actividades de identificação de seres vivos, com recurso, nomeadamente, a chaves

dicotómicas simples (Mendes, Rebelo & Pinheiro, 2001; Mendes, Rebelo & Pinheiro, 2003).

Analisando-se o modo como estas orientações foram incorporadas nos manuais escolares,

verifica-se que as sugestões fornecidas são, geralmente, vagas e, por vezes, sem qualquer

referência a saídas de campo, sendo da responsabilidade do professor a selecção da estratégia a

utilizar.

Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da biodiversidade e

dos factores que a influenciam poderá ser o estudo da comunidade de artrópodes de espaços

verdes da própria escola ou das suas imediações. Saliente-se que a ligação entre o objecto de

estudo e o quotidiano dos alunos é fundamental para a promoção de aprendizagens

significativas (Pedrosa, 2001). Assim sendo, o facto de contactarem no seu dia-a-dia com os

artrópodes, poderá constituir um factor importante para promover o envolvimento emocional

dos alunos nas actividades, estimulando a sua curiosidade. Para além do mais, os artrópodes

podem estar presentes nos ecossistemas urbanos com uma elevada abundância e diversidade

(McIntyre, 2000).

Relativamente ao estudo dos artrópodes, os manuais escolares apresentam como sugestão,

normalmente, a análise de amostras de solo, com observação microscópica dos seres vivos

presentes. Este objecto de estudo tem sido igualmente defendido por diferentes autores

(Johnson & Catley, 2009). No entanto, a fauna edáfica é, geralmente, de dimensões muito

reduzidas, o que dificulta a sua classificação, e o facto de nem sempre ser possível observar

Page 4: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

116 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

uma diversidade significativa de seres vivos pode representar um elemento de desmotivação de

alunos e professores.

A utilização de outro tipo de métodos de colheita, como armadilhas de queda e armadilhas

de água, permite a captura de seres vivos de maiores dimensões, facilmente observáveis com

uma lupa binocular e que correspondem igualmente a uma maior diversidade de formas. A

utilização destas armadilhas no ensino das Ciências já foi proposta por outros autores

(Richardson & Hari, 2008), mas, ao nível do Ensino Secundário, considera-se que pode ser

realizado um trabalho mais abrangente, conjugando-se diferentes armadilhas e analisando-se a

abundância e a diversidade das comunidades de artrópodes de locais com características

distintas. Deste modo, procedeu-se à planificação da estratégia a desenvolver, de carácter

investigativo, e à preparação dos materiais necessários, tanto para o aluno, como para o

professor. Com o objectivo de verificar a receptividade dos alunos a este objecto de estudo e a

esta metodologia de trabalho, procedeu-se, posteriormente, à realização das actividades em três

turmas do ensino secundário, recorrendo-se a um questionário pós-actividade para aferição dos

conhecimentos adquiridos.

METODOLOGIA DE INVESTIGAÇÃO

O trabalho científico do mestrado foi realizado em cinco espaços verdes de Lisboa,

recorrendo-se a diferentes métodos de captura (armadilhas de água amarelas, armadilhas de

água azuis, armadilhas de queda, rede de batimento e análises de solo), aplicados durante cerca

de sete meses. Verificou-se que as capturas efectuadas variaram ao longo do tempo de estudo e

em função do jardim considerado e do método de captura aplicado. Para além do mais,

observou-se que o microclima e as características do solo e da vegetação terão uma maior

influência sobre a diversidade e abundância de artrópodes do que as dimensões do espaço

verde ou a distância ao centro urbano (Rebelo, 2006).

Assim sendo, propõe-se o estudo comparativo entre locais com características diferentes,

em termos de vegetação, presença humana, solo ou disponibilidade de água. O problema global

consiste em conhecer a influência de um determinado factor ambiental (ou outro) na

comunidade de artrópodes existente. A estratégia desenvolve-se ao longo de cinco etapas: (a)

realização de uma actividade de introdução aos artrópodes e definição do problema em estudo;

(b) selecção dos locais de estudo e recolha de dados sobre os mesmos; (c) montagem e

monitorização das armadilhas; (d) classificação dos exemplares capturados; e (e) tratamento e

interpretação dos dados obtidos. No planeamento desta estratégia, teve-se em conta a

importância de envolver os alunos em todas as etapas e de promover o trabalho cooperativo

(Almeida, 2001; Pedrosa, 2001). Considerou-se também importante desenvolver uma

actividade inicial sobre este grupo de seres vivos, pois a compreensão dos trabalhos práticos e a

interpretação adequada dos resultados exigem o domínio de uma base teórica (Marques, 2005).

Page 5: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 117

A) ORGANIZAÇÃO DA ESTRATÉGIA DIDÁCTICA

Como conhecimentos prévios, requer-se que os alunos conheçam o sistema de

classificação hierárquica de Lineu, distinguindo as diferentes categorias taxonómicas e

compreendendo as regras gerais de nomenclatura. Uma vez que este assunto só é objecto de

estudo ao nível do 11.º ano, o professor deve abordar estes conteúdos em termos gerais, no

caso do 10.º ano, antes da realização do trabalho.

É apresentada, seguidamente, uma descrição geral das diferentes actividades,

encontrando-se em anexo os materiais que devem ser fornecidos aos alunos, bem como

sugestões para o professor. Essas informações pretendem ser uma possível orientação para o

trabalho a ser desenvolvido nas aulas. Sugere-se a constituição de seis grupos de trabalho,

tendo em conta o número proposto de locais de estudo e de métodos de captura a aplicar, que

devem manter-se ao longo das diferentes etapas. Tal como defendido pelo construtivismo

social de Vygostsky (Pires, 2001), esses grupos devem ser heterogéneos.

A actividade inicial é de carácter introdutório, tendo como objectivos identificar as ideias

prévias dos alunos sobre os artrópodes e dar-lhes a conhecer as suas características gerais, os

ciclos de vida, a abundância e os métodos de captura. Para tal, sugere-se que, nos pequenos

grupos, se aplique a ficha de trabalho presente no Anexo I (Ficha 1 – Quem são os

artrópodes?), intercalada de discussões gerais. Esta ficha engloba um conjunto de exercícios

que implica a interpretação de figuras e gráficos, e está elaborada de forma a permitir que os

alunos construam as suas respostas com base na análise dos dados fornecidos. No final, é

introduzido o problema em estudo e é igualmente planificada com os alunos a metodologia de

trabalho de campo a adoptar.

A etapa seguinte implica a escolha dos locais onde irá ser efectuada a colheita. Sugere-se o

estudo comparativo de duas zonas com características diferentes, por exemplo, em termos de

cobertura vegetal, área total ou grau de perturbação causada pelo Homem. É de salientar que

esses dois locais não deverão ser excessivamente próximos. Após a selecção, em conjunto com

os alunos, das zonas a estudar, deve-se proceder à recolha de dados referentes a alguns

parâmetros ambientais, sugerindo-se o preenchimento de uma grelha semelhante à do Anexo II

(Ficha 2 – Analisando as condições ambientais), de modo a que os alunos identifiquem as

variáveis envolvidas e elaborem uma hipótese fundamentada sobre o local onde poderá existir

uma maior diversidade e abundância.

Existe uma elevada variedade de métodos de captura de artrópodes, tendo-se seleccionado

as armadilhas de queda e as armadilhas de água pela sua eficácia, facilidade de montagem e

reduzido custo. O procedimento deve ser definido pelos alunos, com a orientação do professor,

propondo-se uma análise prévia mais pormenorizada do modo de funcionamento das

armadilhas. Posteriormente, recomenda-se a montagem, em cada um dos locais, de três tipos de

armadilhas: armadilhas de água amarelas (Grupos A), armadilhas de água azuis (Grupos B) e

armadilhas de queda (Grupos C). Cada grupo deve ficar responsável por um determinado tipo

Page 6: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

118 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

de armadilhas de um dos locais. No Anexo III, encontra-se a descrição de um possível

procedimento (Ficha 3 – Vamos à montagem!).

Durante o intervalo de tempo em que as armadilhas se encontram activas, os alunos devem

monitorizá-las e registar as alterações verificadas no local, procedendo-se, posteriormente, à

colheita dos animais capturados. A classificação dos espécimens deve ser efectuada com

recurso a chaves dicotómicas, tendo sido elaborada para os alunos uma ficha de orientação que

se encontra no Anexo IV (Ficha 4 – Estás a vê-los?).

A fase seguinte corresponde ao tratamento dos dados recolhidos sobre a abundância dos

diferentes grupos de artrópodes, o que implica a determinação de um índice de diversidade

(índice de Shannon-Wiener) para comparação dos diferentes locais. Apesar de este índice ter

sido estabelecido para dados relativos a espécies, também é por vezes utilizado para outros

grupos taxonómicos. Para além da organização dos dados, os alunos devem, igualmente,

proceder à sua interpretação, elaborando hipóteses explicativas sobre as semelhanças ou

diferenças verificadas, quer entre os três tipos de armadilhas, quer entre os dois locais. Quanto

a este último ponto, deve ser analisada a hipótese colocada inicialmente em relação ao local

com uma maior diversidade e/ou abundância. No Anexo V, encontra-se uma possível ficha de

tratamento dos resultados (Ficha 4 – Números e mais números...).

Tendo em conta os resultados obtidos, poderá ser importante uma nova deslocação aos

locais, para uma reanálise das características ambientais. Deve ser, igualmente, revista a

questão global, referente à influência dos factores do meio nas comunidades de artrópodes.

B) CONCRETIZAÇÃO DA ESTRATÉGIA

No ano lectivo de 2004/05, foram concretizadas as etapas a), b), c) e d), utilizando-se os

materiais dos Anexos I e IV, em três turmas do ensino secundário. Foi abrangido um total de

67 alunos, sendo duas turmas do 10.º ano de escolaridade e uma do 12.º ano.

Assim, realizou-se a actividade inicial sobre as características gerais dos artrópodes,

seguindo-se a colheita de espécimens em armadilhas de água e de queda e, finalmente, a sua

classificação de acordo com as chaves dicotómicas. Foi, igualmente, construído um

questionário para aferição das aprendizagens efectuadas, o qual foi aplicado cerca de duas

semanas após a realização das actividades (Anexo VI - Questionário). O questionário, que

incluía perguntas sobre os artrópodes e métodos de captura, era constituído por seis questões de

resposta fechada, três das quais a justificar. No final, encontrava-se uma questão de resposta

aberta para que os alunos expressassem livremente a sua opinião sobre as actividades

realizadas.

Page 7: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 119

À excepção da última questão, as respostas obtidas foram classificadas como: (a)

correctas, se a resposta e respectiva justificação (caso existisse) estivessem completamente

certas; (b) incompletas, se os alunos não justificassem a sua resposta, ou se justificassem de

forma incompleta/errada; e (c) incorrectas, se a resposta dos alunos estivesse errada. A resposta

final foi apenas analisada de um ponto de vista qualitativo.

RESULTADOS

Os alunos participaram com interesse e curiosidade nas actividades desenvolvidas, tendo

colocado diversas questões sobre os seres vivos em estudo, de acordo com os seus

conhecimentos prévios e as experiências que tiveram com este grupo de animais. A montagem

das armadilhas e a recolha dos espécimens decorreram com entusiasmo, ficando os alunos

particularmente surpreendidos pela eficácia de armadilhas tão simples.

A maior dificuldade prendeu-se com a classificação dos artrópodes, surgindo inicialmente

muitas dúvidas sobre as características morfológicas que estavam a observar. Contudo, após as

hesitações iniciais, a identificação das diferentes ordens foi conseguida com maior rapidez.

No final das tarefas, efectuou-se uma discussão geral, onde os alunos aferiram acerca do

local com maior quantidade e diversidade de artrópodes. Duas semanas após as actividades,

aplicou-se o questionário cujos resultados se encontram no Quadro I.

Quadro I - Resultados obtidos, em percentagem, para cada uma das questões do questionário.

Questões Correcta Incompleta Incorrecta

1.1 Quais as características dos artrópodes? 68,7% 14,9% 16,4%

1.2 Quais as características dos insectos? 11,9% 11,9% 76,1%

2 Que ciclos de vida podem apresentar os

artrópodes? 37,3% 58,2% 4,5%

3 Qual a diversidade de artrópodes existente no

planeta? 70,1% - 29,9%

4

Como se podem capturar artrópodes?

74,6% - 25,4%

5 95,5% - 4,5%

Page 8: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

120 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

Observou-se que a questão onde os alunos apresentaram maiores dificuldades foi a

referente às características dos insectos, em que apenas 11,9% dos alunos respondeu de forma

correcta. Isso dever-se-á aos conceitos prévios sobre este grupo de animais, pois, erradamente,

as aranhas e outros seres vivos são, com frequência, caracterizados como “insectos”. Assim

sendo, a actividade realizada não terá sido suficiente para originar uma mudança conceptual

sobre as características fundamentais que caracterizam este grupo. A questão relacionada com

os ciclos de vida originou também maiores dificuldades, pois apenas 37,3% dos alunos

respondeu correctamente. Contudo, 58,2% respondeu de forma incompleta, o que significa que

a maior parte dos alunos soube identificar o ciclo de vida, mas não o conseguiu explicar

adequadamente.

Quanto à questão de resposta livre, os alunos demonstraram ter gostado da actividade,

apresentando diferentes justificações:

a) conhecer melhor este grupo de seres vivos (“Foi bom descobrir um pouco

do mundo dos insectos e artrópodes, pois são animais aos quais não

damos muita importância, apesar de não podermos viver sem eles.”;

“Achei interessante porque não fazia ideia que os artrópodes eram tão

diversificados e com tanto para estudar e descobrir.”; “foi uma forma de

aprendermos mais sobre os animais que nos rodeiam e aprender sobre a

forma como se comportam”);

b) compreender alguns métodos de estudo destes animais (“Eu acho que

[foi] bastante boa, porque não só aprendemos como é que os insectos são

observados em laboratório, como aprendemos sobre as técnicas para os

capturar.”);

c) estar envolvidos num trabalho prático (“Foi divertido porque pudemos

nós mesmos fazer a recolha de alguns artrópodes e depois fizemos a sua

observação”);

d) ter sido um trabalho com uma componente exterior à sala de aula (“[Foi]

uma actividade exterior em vez do usual trabalho de aula”).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A estratégia apresentada permite uma visão holística dos ecossistemas, sendo estudada a

interacção entre as comunidades de seres vivos e as características do meio (Carmen, citado em

Dourado, 2000). Trata-se de uma proposta de integração entre trabalho de campo e trabalho

Page 9: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 121

laboratorial, promovendo-se o desenvolvimento de competências de diferentes domínios e a

compreensão da natureza da Ciência, nomeadamente, o seu carácter reflexivo e a sua dimensão

colectiva (Miguéns & Garrett, 1991; Almeida, 2001).

O facto de o objecto e locais de estudo, respectivamente, os artrópodes e o meio escolar

(ou as suas imediações), serem familiares aos alunos revelou-se fundamental para o seu

empenho e interesse nas actividades desenvolvidas. Os conhecimentos anteriores dos alunos

sobre este grupo de seres vivos promoveram o surgimento de diversas questões ao longo das

actividades, contribuindo positivamente para o seu envolvimento activo no trabalho a

desenvolver.

Os materiais estão apresentados de forma muito estruturada, mas as sugestões fornecidas

são apenas orientações para a prática pedagógica. O grau de abertura de cada actividade vai

depender de vários factores, como as características da turma ou outras estratégias realizadas

anteriormente com os alunos. Apesar da biodiversidade e dos ecossistemas serem também

objecto de estudo, respectivamente, no 7.º e 8.º anos de escolaridade (Galvão et al., 2001), a

realização desta estratégia com esses níveis de ensino não será adequada, considerando os

conhecimentos prévios requeridos.

É também importante referir que é necessário um conjunto de aulas para a realização

destas actividades, podendo ser difícil a sua conjugação com o extenso programa desta

disciplina. Contudo, pretende-se que tenha um carácter interdisciplinar, pois o tratamento dos

resultados pode ser realizado ao nível da disciplina de Matemática, e a disciplina de Educação

Física pode ser envolvida no levantamento dos dados ambientais e na montagem das

armadilhas.

Uma vez que muitos professores se revelam pouco confiantes na sua preparação científica

para actividades fora da sala de aula, nomeadamente no que diz respeito à identificação de

seres vivos (Openshaw & Whittle, 1993), é fundamental que exista uma preparação prévia da

sua parte para o desenvolvimento desta estratégia. Esta preparação implica, em especial, a

familiarização com os diferentes grupos de artrópodes, particularmente, tendo em conta que se

verificou que é na utilização das chaves dicotómicas que os alunos apresentam maiores

dificuldades.

Saliente-se que estas actividades implicam a morte de seres vivos, que devem ser

respeitados em todas as etapas. A maior parte da legislação sobre a utilização de animais para

fins científicos, como é o caso da Convenção Europeia sobre a Protecção dos Animais

Vertebrados Utilizados para Fins Experimentais e Outros Fins Científicos, de 24 de Agosto de

1999, centra-se apenas nos vertebrados. No entanto, em relação aos invertebrados, a sua

utilização deverá ser, igualmente, no sentido de se reduzir ao mínimo o número de animais a

que se recorre e de se evitar o seu sofrimento. O professor deve aproveitar esta oportunidade

para promover a reflexão sobre a utilização experimental de animais, levantando importantes

Page 10: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

122 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

questões do domínio da bioética. A conservação dos animais em álcool permite que possam

voltar a ser utilizados, posteriormente, por outros alunos e para outros estudos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Almeida, A. (1996). Visitas de estudo: concepções e eficácia na aprendizagem científica em

alunos das classes mais desfavorecidas. Tese de mestrado inédita, Universidade de

Lisboa, Departamento de Educação da Faculdade de Ciências.

Almeida, A. (2001). Educação em Ciências e Trabalho Experimental: Emergência de uma nova

concepção. (Re)Pensar o Ensino das Ciências, 3, 51-73.

Ausden, M. (1998). Invertebrates. In W. Sutherland (Ed.), Ecological census tecniques – A

handbook. Cambridge: Cambridge University Press.

Borror, D., & DeLong, D. (1988). Introdução ao estudo dos insectos. São Paulo: Edgard

Blücher.

Bunescu, H., Ghizdavu, I., Mihai, G., Oltean, I., Porca, M., & Bodis, I. (2002). The control of

pests in ecosystems by unchemical methods. Journal of Central European Agriculture,

4(1), 7-12.

Carpaneto, G. (2000). O reino animal – os invertebrados. Porto: Edições Asa.

Chapman, A. (2009). Numbers of Living Species in Australia and the World, 2nd

Edition.

Australian Government.

Chinery, M. (1993). Field guide - Insects of Britain and Northern Europe. London: Collins.

Convenção Europeia sobre a Protecção dos Animais Vertebrados Utilizados para Fins

Experimentais e Outros Fins Científicos, Jornal Oficial nº L 222 de 24/08/1999, 31-37.

Cunha, A., Gama, M., & Diniz, M. (1964). Captura, preparação e conservação de insectos.

Memórias e Estudos do Museu Zoológico da Universidade de Coimbra, 290, 1-62.

Dierl, W., & Ring, W. (1992). Guide des insectes. Paris: Delachaux et Niestlé.

Dourado, L. (2000). A inter-relação entre trabalho de campo e trabalho laboratorial no ensino

da Biologia. In M. Sequeira et al. (Org.s), Trabalho Prático e Experimental na

Educação em Ciências (29-42). Braga: Universidade do Minho.

Page 11: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 123

Dourado, L. (2001). Trabalho Prático (TP), Trabalho Laboratorial (TL), Trabalho de Campo

(TC) e Trabalho Experimental (TE) no Ensino das Ciências – Contributo para uma

clarificação de termos. (Re)Pensar o Ensino das Ciências, 3,13-18.

Dourado, L. (2006). Concepções e práticas dos professores de Ciências Naturais relativas à

implementação integrada do trabalho laboratorial e do trabalho de campo. Revista

Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 5 (1), 192-212.

Galvão, C., Neves, A., Feire, A., Lopes, A., Santos, M., Vilela, M., Oliveira, M., Pereira, M.

(2001). Ciências Físicas e Naturais – Orientações curriculares, 3.º Ciclo. Lisboa:

Ministério da Educação.

Gillot, C. (2005). Entomology. Dordrecht: Springer.

Hickman, C.; Roberts, L., & Larson, A. (1997). Integrated principles of zoology. Dubuque, IA:

Wm. C. Brown Publishers.

Hodson, D. (1994). Hacia un enfoque más crítico del trabajo de laboratorio. Enseñanza de las

Ciencias, 12 (3), 299-313.

Hodson, D. (2000). The place of pactical work in science education. In M. Sequeira et al.

(Org.s), Trabalho Prático e Experimental na Educação em Ciências (29-42). Braga:

Universidade do Minho.

Johnson, E., & Catley, K. (2009). Urban soil ecology as a focal point for environmental

education. Urban Ecosystems, 12, 79-93.

Kishbaugh, M., & Yocom, D. (2000). The impact of habitat fragmentation on arthropod

biodiversity. The American Biology Teacher, 62 (6), 414-420.

Krebs, C. (1989). Ecological methodology. New York: Harper CollinsPublishers.

Lock, R. (1998). Fieldwork in the life sciences. International Journal of Science Education, 20

(6), 633-642.

Luff, M. (1975). Some features influencing the efficiency of pitfall traps. Oecologia, 19, 345-

357.

Marques, M. (2005). O ensino laboratorial das Ciências Naturais pós-revisão curricular do

Ensino Secundário: que implicações?. Revista de Educação, XIII (1), 133-154.

McCormick, R., Phillpis, R., & Reed, J. (1998). Vamos conhecer – Insectos e aranhas. Lisboa:

Editorial Verbo.

Page 12: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

124 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

McIntyre, N. (2000). Ecology of urban arthropods: a review and a call to action. Annals of the

Entomological Society of America, 93 (4), 825-835.

Mendes, A., Rebelo, D., & Pinheiro, E. (2001). Componente de Biologia. In. Programa de

biologia e geologia – 10.º ou 11.º anos.

Mendes, A., Rebelo, D., & Pinheiro, E. (2003). Componente de Biologia. In. Programa de

biologia e geologia – 11.º ou 12.º anos.

Miguéns, M. & Garrett, R. (1991). Prácticas en la enseñanza de las Ciencias. Problemas y

posibilidades. Enseñanza de las Ciencias, 9 (3), 229-236.

Moreno, C. (2001). Métodos para medir la biodiversidad. Zaragoza: Sociedad Entomológica

Aragonesa.

New, T. (1998). Invertebrate surveys for conservation. Oxford: Oxford University Press.

Nunes, I. & Dourado, L. (2009). Concepções e práticas de professores de Biologia e Geologia

relativas à implementação de acções de Educação Ambiental com recurso ao trabalho

laboratorial e de campo. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 8 (2), 671-

691.

Openshaw, P. & Whittle, S. (1993). Ecological field teaching: how can it be made more

effective? Journal of Biological Education, 27 (1), 58-66.

Pedrosa, M. (2001). Ensino das Ciências e Trabalhos Práticos – (Re)Conceptualizar.

(Re)Pensar o Ensino das Ciências, 3,19-33.

Pielou, E. (1975). Ecological diversity. New York: John Wiley and Sons.

Pires, D. (2001). Práticas pedagógicas inovadoras em educação científica: estudo no 1.º ciclo

do ensino básico. Tese de doutoramento inédita, Universidade de Lisboa, Departamento

de Educação da Faculdade de Ciências.

Pité, M., & Avelar, T. (1996). Ecologia das populações e das comunidades. Lisboa: Fundação

Calouste Gulbenkien.

Quartau, J., & Carvalho, E. (1998). Contribuição para o melhor conhecimento dos insectos em

Portugal: chaves para a determinação das ordens. Publicações Avulsas, 2ª Série (5).

Lisboa: Museu Bocage, Museu Nacional de História Natural.

Page 13: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 125

Rebelo, A. (2006). Estudo da comunidade de artrópodes de alguns espaços verdes da cidade

de Lisboa – Uma abordagem científica e pedagógica. Tese de mestrado inédita,

Universidade de Lisboa, Departamento de Biologia Animal.

Ribeiro, R., & Veríssimo, A. (2000). Trabalho de campo em biologia. In J. Serra (Ed.), Ensino

experimental das Ciências – Materiais didácticos 2. Lisboa: Ministério da Educação.

Richards, O., & Davies, R. (1988). Imm’s general textbook of entomology. Vol. 2. London:

Chapman and Hall.

Richardson, M., & Hari, J. (2008). Teaching students about biodiversity by studying the

correlation between plants & Arthropods. American Biology Teacher, 70, 217-220.

Ross H., Ross, C., & Ross, J. (1982). A textbook of entomology. Nova Iorque: John Wiley &

Sons.

Roth, M., & Couturier, G. (1966). Les plateax colorés en écologie entomologique. Annales de

la Societé Entomologique de France, II(2), 361-370.

Ruppert, E., & Barnes, R. (1994). Invertebrate zoology. New York: Saunders College

Publishing.

Southwood, T. (1996). Ecological methods with particular reference to the study of insect

populations. Londres: Chapman & Hall.

Triplehorn, C., & Johnson, N. (2005). Borror and Delong’s introduction to the study of insects.

Belmont, California: Thomson Brooks/Cole.

Veríssimo, A., & Ribeiro, R. (2000). Os conceitos de trabalho prático e experimental na

educação em ciências – Uma visão oriunda da Biologia. In M. Sequeira et al. (Org.s),

Trabalho Prático e Experimental na Educação em Ciências (29-42). Braga:

Universidade do Minho.

Zar, J. (1999). Biostatistical analysis. New Jersey: Pentice-Hall.

Page 14: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

126 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

ANEXO I

PARA OS ALUNOS:

Investigando a Diversidade de Artrópodes

Ficha 1 – Quem são os artrópodes?

Aranhas, insectos, centopeias, marias-café e crustáceos, fazem parte de um grupo de seres

vivos bastante abundante no planeta: os artrópodes. Estes animais são encontrados no registo

fóssil desde o final do Pré-Câmbrico, há 570 milhões de anos atrás, e estão presentes em todos

os ambientes: desde as profundidades oceânicas, até às elevadas altitudes. Mas que

características distinguem os animais do Filo Arthropoda? Qual a sua abundância? Que ciclo

de vida apresentam? Como podem ser encontrados?

1. Observa com atenção as imagens da Figura 1, onde estão representados diferentes artrópodes

(nota que não se encontram à mesma escala). Conheces estes seres vivos?

F

B C A

D

Figura 1 – Esquemas adaptados de: A - Dierl e Ring (1992); B - Cunha, Gama e Diniz (1964); C - Ruppert e Barnes (1994); D - Cunha e

colaboradores (1964); E - Ruppert e Barnes (1994); F - Ruppert e Barnes (1994); G - Borror e DeLong (1988); H - Borror e DeLong (1988).

G

F

D

E

F

H

Page 15: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 127

Cefalotórax

Abdómen

Cabeça Tronco

1.1. Compara estes animais entre si. Que características têm em comum?

1.2. Tendo em conta as diferenças e semelhanças que observas, organiza os seres vivos de

maneira a formares diferentes grupos.

1.3. O Filo Arthropoda apresenta diferentes classes. Através da seguinte chave dicotómica,

estabelece a correspondência entre cada um dos grupos de seres vivos que criaste na

questão anterior e uma classe de artrópodes (utiliza o glossário para compreenderes o

significado de alguns dos termos presentes na chave).

Esquemas adaptados de: Ross, Ross e Ross (1982); Borror e DeLong (1988); e Ruppert e Barnes (1994).

Grupo

(s)

1.

Corpo dividido em cefalotórax e

abdómen.

Classe

Arachnida

Corpo diferente dos anteriores. 2 -

2.

Corpo com apenas duas regiões: cabeça e

tronco.

3

-

Corpo dividido em três regiões: cabeça,

tórax e abdómen.

Classe

Insecta

3.

Cada segmento do tronco apresenta um

par de patas.

Classe

Chilopoda

Cada segmento do tronco apresenta, em

geral, dois pares de patas.

Classe

Diplopoda

Cabeça Abdómen

Tórax

Page 16: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

128 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

GLOSSÁRIO:

Abdómen – Região posterior do corpo dos insectos e aracnídeos.

Cabeça – Região anterior do corpo, que apresenta as peças bucais e

estruturas sensoriais, como olhos e antenas.

Cefalotórax – Região do corpo resultante da fusão da cabeça com o tórax.

Segmento – Unidade constituinte do corpo.

Tórax – Região do corpo a seguir à cabeça, que apresenta as patas e as

asas.

2. Observa o seguinte gráfico, que representa aproximadamente o número de espécies

conhecidas de diferentes grupos de seres vivos.

64788

310129

1166660

2887198998 7643

96940

Artrópodes

Restantes Invertebrados

Vertebrados

Plantas

Fungos

Protistas

Bactérias

Figura 2 - Adaptado de Chapman (2009).

Page 17: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 129

2.1. Qual o grupo de seres vivos com o maior número de espécies?

2.2. Em que grupos existe uma menor diversidade de espécies?

2.3 Corresponderão os valores apresentados ao número de espécies realmente existente?

Justifica.

3. Observa a Figura 3, que representa algumas etapas do ciclo de vida de três artrópodes: um

peixinho-de-prata (A), uma borboleta (B) e um gafanhoto (C). Que diferenças existem entre

estes três ciclos de vida?

Figura 3 – Esquemas adaptados de: A – Gillot (2005); Hickman, Roberts e Larson (1997); C – Carpaneto (2000).

C

A

O

vo

Peixinho-de-prata

adulto

B

Page 18: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

130 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

4. A captura de artrópodes pode ser efectuada através de diferentes métodos. Observa com

atenção a Figura 4, que ilustra algumas das técnicas utilizadas. Em que consiste cada

processo?

Figura 4 – Esquemas adaptados de: A – Chinery (1993); B – Chinery (1993); C – Triplehorn e Johnson (2005); e D – Ausden (1998).

5. Que factores poderão influenciar a diversidade e abundância de artrópodes de um

determinado local?

6. Como poderias estudar a influência de um determinado factor numa comunidade de

artrópodes?

A B

Recipiente colorido

com água e

detergente

C D

Recipiente com água e

detergente

Page 19: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 131

PARA O PROFESSOR:

Investigando a Diversidade de Artrópodes

Ficha 1 – Quem são os artrópodes?

Os alunos devem ir respondendo às diferentes questões nos seus grupos de trabalho,

devendo intercalar-se a sua resolução com a discussão geral das respostas que forem sendo

elaboradas. Encontram-se seguidamente algumas orientações para as perguntas colocadas.

1. As imagens apresentadas correspondem a esquemas de alguns artrópodes comuns. Os

alunos devem reconhecer esses seres vivos, concluindo que está representada uma mosca (A),

uma formiga (B), uma aranha (C), uma abelha (D), uma maria-café (E), uma centopeia (F), um

escorpião (G) e uma bicha-cadela (H).

1.1. Comparando os diferentes esquemas, os alunos devem concluir que todos estes

animais apresentam um corpo constituído por diferentes partes ligadas entre si. O professor

deve então explicar que o corpo dos artrópodes é constituído por um número variável de

segmentos, ocorrendo, em alguns casos, a sua fusão. O caso representado em que a fusão de

segmentos é mais evidente é na aranha (C). Em relação às patas, o professor deve levar os

alunos a concluir que estas existem em número variável e são constituídas por diferentes

artículos. O professor deve ainda acrescentar que outra característica comum a todos os

artrópodes é a existência de um exosqueleto, ou seja, um esqueleto externo.

1.2. O professor deve orientar os alunos no sentido de estes agruparem os seres vivos

tendo em conta a estrutura do corpo e o número de patas presentes. Pretende-se que os alunos

cheguem à conclusão que devem ser elaborados quatro grupos distintos. Tanto a centopeia

como a maria-café apresentam um corpo constituído pela cabeça e por um tronco com vários

segmentos. No entanto, no caso da centopeia, cada segmento do tronco apresenta apenas um

par de patas, enquanto na maria-café os segmentos do tronco apresentam, em geral, dois pares

de patas. Desta forma, estes dois animais devem ficar em dois grupos separados. Comparando

a aranha e o escorpião entre si, os alunos devem verificar que ambos apresentam quatro pares

de patas, pelo que devem formar outro grupo. Os restantes quatro animais (abelha, formiga,

mosca e bicha-cadela), apresentam um corpo dividido em três regiões e têm apenas três pares

de patas, pois na bicha-cadela as estruturas terminais do abdómen não correspondem a

apêndices locomotores. O professor deve explicar que no caso deste grupo o corpo é

constituído pela cabeça, tórax e abdómen, enquanto na aranha e no escorpião, o corpo é

constituído pelo cefalotórax (resultante da fusão da cabeça e do tórax) e pelo abdómen.

Page 20: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

132 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

Em relação ao escorpião e à aranha, o professor pode explicar que estes não apresentam

antenas, tendo no cefalotórax dois pares de apêndices que estão relacionados essencialmente

com a alimentação e defesa: os pedipalpos e as quelíceras.

Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4

Centopeia (F) Maria-café (E) Aranha (C)

Escorpião (G)

Mosca (A)

Formiga (B)

Abelha (D)

Bicha-cadela (H)

1.3. Os alunos devem seguir a chave dicotómica para cada um dos grupos formados, de

modo a concluir que cada um deles corresponde a uma classe de artrópodes: Grupo 1 –

Chilopoda, Grupo 2 – Diplopoda, Grupo 3 – Arachnida e Grupo 4 – Insecta. O professor deve

acrescentar ainda que existem outros grupos de artrópodes, por exemplo, os crustáceos, com os

quais os alunos estão igualmente familiarizados.

O professor pode também salientar nesta etapa que nos animais pertencentes à classe dos

insectos as asas podem estar ausentes (como na formiga) ou presentes, podendo existir um par

de asas (como na mosca) ou dois pares de asas (como na abelha). No caso das bichas-cadelas,

estas podem apresentar asas (um ou dois pares) ou não, dependendo das espécies.

2.1. Os alunos devem interpretar o gráfico, verificando que é o grupo dos artrópodes que

apresenta a maior diversidade de espécies.

2.2. Os alunos devem concluir que é ao nível das bactérias que se conhece actualmente

uma menor diversidade.

2.3. Os alunos devem referir que ainda podem existir muitas espécies que ainda não foram

descobertas até ao momento, uma vez que se encontram, por exemplo, em zonas pouco

estudadas, por serem, por exemplo, de difícil acesso. O professor pode acrescentar que mesmo

nos grupos de organismos relativamente bem conhecidos, como mamíferos e aves, vão sendo

descobertas de ano para ano novas espécies. No caso dos artrópodes, em que muitos animais

são de dimensões reduzidas, o número de espécies descobertas anualmente é ainda maior. As

florestas tropicais são os locais que apresentam a maior diversidade de artrópodes por

descobrir.

3. Em relação ao ciclo de vida do peixinho-de-prata, o professor deve orientar a discussão

no sentido de os alunos verificarem que neste animal as formas juvenis são morfologicamente

iguais aos indivíduos adultos, sendo apenas de menores dimensões. Ao longo do ciclo de vida

vai ocorrendo o aumento do tamanho do peixinho-de-prata, sem existirem modificações na sua

forma. O professor deve então explicar que este animal apresenta um desenvolvimento directo.

No caso da borboleta, emerge do ovo uma larva, que corresponde a uma lagarta, muito

Page 21: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 133

diferente do indivíduo adulto. A determinada altura, a larva forma um casulo (crisálida ou

pupa), no interior do qual sofre um conjunto de alterações morfológicas. Da crisálida emerge o

indivíduo adulto, que é a borboleta. O professor deve explicar que esta alteração de forma

designa-se por metamorfose. As moscas e os escaravelhos também apresentam um ciclo de

vida idêntico. No caso do gafanhoto, os alunos devem concluir que as fases juvenis são

semelhantes aos indivíduos adultos, mas são de menores dimensões e não têm as asas

totalmente desenvolvidas, aumentando de tamanho ao longo do ciclo de vida. O professor deve

então explicar que no caso da borboleta ocorre uma metamorfose completa, enquanto no

gafanhoto a metamorfose é incompleta.

4. O professor deve orientar os alunos no sentido de compreenderem que os artrópodes

podem ser capturados recorrendo-se a diferentes técnicas, sendo apenas apresentados quatro

exemplos. No método A são recolhidos do solo ou da vegetação, utilizando-se um instrumento

simples que funciona como aspirador (aspirador entomológico). No entanto, os artrópodes

presentes nos arbustos podem ser igualmente recolhidos com recurso a uma rede (rede

entomológica), tal como representado no método B. Na técnica C os artrópodes que se

deslocam sobre o solo são capturados enterrando-se um recipiente, para o interior do qual

acabam por cair (armadilhas de queda ou “pitfalls”), ficando retidos na solução de água e

detergente. Na situação D os artrópodes voadores são capturados através da utilização de

recipientes coloridos. Os animais são atraídos pela cor e ficam aprisionados no líquido

existente (armadilhas de água ou “water traps”), tal como acontecia na técnica C.

5. Para essa análise, o professor deve orientar os alunos de modo a reflectirem sobre o

modo como diversos factores do meio podem interferir na diversidade e abundância destes

seres vivos. Por exemplo:

- a presença de uma fonte de água permanente permitirá a existência de uma maior

diversidade e abundância, uma vez que a água é fundamental para a sobrevivência;

- a presença de uma elevada diversidade de vegetação influenciará positivamente a

diversidade de artrópodes (Siemann, Tilman, Haarstad & Ritchie, citados em Richardson &

Hari, 2008);

- uma maior área verde total terá uma influência positiva sobre a biodiversidade e

abundância (Kishbaugh & Yocom, 2000);

- uma maior presença humana no local (pisoteio, corte da vegetação…) terá uma influência

negativa sobre a comunidade.

6. Os alunos devem ser orientados no sentido de compreender que podem ser escolhidos

dois locais com características diferentes, entre os quais varie, de preferência, apenas um

factor. Posteriormente, devem ser montadas armadilhas para a colheita de artrópodes e a sua

análise quantitativa em laboratório. Neste ponto, os alunos devem relembrar os métodos de

captura de artrópodes e analisar qual ou quais as técnicas que seriam mais adequadas. Assim,

Page 22: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

134 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

devem reflectir sobre possíveis vantagens e desvantagens de cada um desses métodos. O

professor deve orientar a discussão de modo a levar os alunos a compreender que as armadilhas

de queda e as armadilhas de água, com algumas adaptações, seriam as mais económicas e

práticas de aplicar. As armadilhas de queda não precisam da cobertura representada na Figura 4

e as armadilhas de água podem colocar-se directamente sobre o solo.

Page 23: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 135

ANEXO II

PARA OS ALUNOS:

Investigando a Diversidade de Artrópodes

Ficha 2 – Analisando as condições ambientais

Agora que já foi decidido quais os locais que vão ser estudados, é altura de recolheres

algumas informações ambientais, de modo a caracterizares esses espaços.

1. Observa os dois locais que foram escolhidos e recolhe as informações necessárias de

modo a completares a seguinte tabela:

Local A Local B

Abundância de

vegetação (abundante,

pouco abundante,

ausente) e diversidade

(homogéneo,

heterogéneo)

Estrato arbóreo

Estrato arbustivo

Estrato herbáceo

Existência de uma fonte permanente de água

(lago, fonte ou outras) nas proximidades

Existência de rega (frequente, irregular,

ausente)

Ocorrência de pisoteio (frequente, esporádico,

ausente)

Presença de lixo (abundante, pouco abundante,

ausente)

Área total

Outras Informações Relevantes

Page 24: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

136 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

2. Em que local existirá uma maior diversidade e abundância de artrópodes? Justifica.

PARA O PROFESSOR:

Investigando a Diversidade de Artrópodes

Ficha 2 – Analisando as condições ambientais

1. Os alunos devem deslocar-se aos locais escolhidos para a realização do estudo e

preencher a tabela apresentada, que inclui alguns parâmetros ambientais e relacionados com a

presença humana. À excepção da área total, esse preenchimento deve ser feito em termos

comparativos, utilizando-se expressões de carácter qualitativo.

2. Tendo em conta os dados recolhidos (vegetação existente, presença de água, grau de

perturbação pelo Homem, área total), os alunos devem elaborar uma hipótese devidamente

fundamentada sobre o local que apresentará uma maior diversidade e abundância de

artrópodes.

Page 25: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

137

ANEXO III

PARA OS ALUNOS:

Investigando a Diversidade de Artrópodes

Ficha 3 - Vamos à montagem!

O teu grupo de trabalho vai ser responsável por um conjunto de armadilhas, que devem ser

montadas num dos locais previamente definidos. Posteriormente, as armadilhas devem ser

monitorizadas durante os dias em que se mantiverem activas.

Grupos A e B

Método de Captura: Armadilhas de Água

Material: - 3 Pratos de plástico (amarelos ou azuis)

- Recipiente com água

- Detergente da loiça

Procedimento:

1. Distribui os pratos pelo solo (grupos A – amarelos e grupos B – azuis),

tendo o cuidado de os separar entre si, pelo menos, um metro.

2. Coloca água em cada um dos pratos, enchendo-os quase na sua

totalidade.

3. Adiciona três gotas de detergente e agita a água.

4. Verifica se os pratos ficam bem assentes no solo, de modo a não

entornarem.

5. Enquanto decorrer o estudo, verifica todos os dias se as armadilhas se

encontram posicionadas adequadamente.

Page 26: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

138 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

Grupos C

Método de Captura: Armadilhas de Queda

Material: - Pá

- 3 Copos de plástico

- Recipiente com água

- Detergente da loiça

Procedimento:

1. Selecciona o local onde vão ser enterrados os copos, deixando entre eles

uma distância de cerca de um metro.

2. Escava o solo, enterrando os copos até que a sua abertura fique ao nível

da superfície.

3. Coloca água em cada um dos copos, enchendo-os até cerca de 2/3 da sua

altura.

4. Adiciona três gotas de detergente e agita a água.

5. Enquanto decorrer o estudo, verifica todos os dias se os copos se

encontram posicionados adequadamente.

PARA O PROFESSOR:

Investigando a Diversidade de Artrópodes

Ficha 3 - Vamos à montagem!

As armadilhas utilizadas neste estudo são pouco dispendiosas, sendo fáceis de montar

e manter. Além disso, permitem que os animais sejam capturados em boas condições, o que

facilita a sua identificação (Southwood, 1996; New, 1998). Para estas armadilhas é apenas

necessário: recipientes em plástico, podendo recorrer-se a copos e pratos em plástico

descartável, água e detergente. A utilização de algumas gotas de detergente está relacionada

com a redução da tensão superficial (Ausden, 1998), de modo a facilitar a captura dos seres

vivos. Na escolha do detergente deve ter-se em conta que não pode ter um cheiro intenso, de

modo a não induzir uma atracção diferencial das espécies (Luff, 1975; Southwood, 1996; New,

1998).

Page 27: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 139

A disposição das armadilhas depende do espaço existente, devendo estar afastadas entre si,

pelo menos, um metro. Durante os dias em que as armadilhas estiverem activas os alunos

devem monitorizá-las, verificando se a quantidade de água existente é suficiente e se a sua

posição não foi alterada. Salienta-se que as armadilhas não devem estar activas sem se

proceder a colheitas durante mais do que três ou quatro dias, dado que os animais começam a

entrar em decomposição.

ARMADILHAS DE ÁGUA:

As armadilhas de água são utilizadas principalmente para a captura de fauna aérea.

Recipientes coloridos, contendo água ou um líquido conservante, são colocados sobre o solo ou

a uma determinada altura da superfície, dependendo das características da vegetação. Os

artrópodes, atraídos pelo recipiente, voam para a armadilha, ficando aprisionados no líquido

(Southwood, 1996; New, 1998).

A cor é um factor fundamental nas armadilhas de água. Alguns estudos com este método

apontam para uma maior preferência dos artrópodes pela cor amarela, seguindo-se a azul e a

branca (Bunescu, Ghizdavu, Mihai, Oltean, Porca & Bodis, 2002). Não deve ser esquecido o

papel atractivo da água: enquanto determinados artrópodes são atraídos pela humidade,

principalmente durante o tempo quente e seco, outros são atraídos pelos espelhos de água,

devido ao modo como a luz é reflectida por essas superfícies (Roth & Couturier, 1966).

ARMADILHAS DE QUEDA:

As armadilhas de queda são utilizadas para a captura de artrópodes que se deslocam sobre

o solo, sendo particularmente úteis em habitats abertos. Este tipo de armadilhas é constituído

por recipientes enterrados no solo, ficando aprisionados os animais que se desloquem à

superfície. (Southwood, 1996; New, 1998). No entanto, as armadilhas de queda podem atrair

igualmente artrópodes voadores, dependendo da sua cor, dimensão e grau de visibilidade.

Page 28: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

140 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

ANEXO IV

PARA OS ALUNOS:

Investigando a Diversidade de Artrópodes

Ficha 4 - Estás a vê-los?

Após a montagem das armadilhas e a sua manutenção no campo por alguns dias, chega o

momento de procederes à colheita, observação e classificação dos animais capturados.

No campo...

Material por grupo: - Rede de café em nylon

- Pincéis

- Esguicho com água

- Recipiente de transporte

- Pinças metálicas

Procedimento:

1. Utiliza uma rede de café para separares os animais capturados do líquido de

captura (Figura 1).

2. Recorrendo a um esguicho com água, coloca os animais num recipiente de

transporte devidamente identificado (Figura 2).

Figura 1 – Filtração do conteúdo das armadilhas Figura 2 – Recolha dos animais capturados para um recipiente de

transporte

Page 29: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 141

No laboratório… Material por grupo: - Caixas de Petri

- Esguicho com álcool a 70%

- Pincéis

- Rede de café em nylon

- Lupas binoculares

- Recipiente para colocação dos animais

- Pinças metálicas

Procedimento:

1. Recorre novamente a uma rede de café, de modo a separares os animais

da água em que os colocaste no campo (Figura 3).

2. Utilizando um esguicho com álcool a 70%, transfere os animais para um

novo recipiente devidamente identificado (Figura 4).

1. Coloca alguns animais capturados numa caixa de Petri e observa-os à

lupa binocular.

2. Com o auxílio da chave dicotómica presente na Ficha 1, e da chave

dicotómica presente após as tabelas, classifica os animais capturados.

Começa por identificar a classe a que pertencem e, caso sejam insectos,

procura identificar a sua ordem. Regista os resultados nas tabelas que se

encontram seguidamente.

Figura 3 – Nova filtração do conteúdo das armadilhas Figura 4 – Recolha dos animais para um novo recipiente

Page 30: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

142 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

Chave Dicotómica para a identificação de algumas Ordens da Classe Insecta (consulta

o glossário da página seguinte para compreenderes o significado das palavras assinaladas com

um asterisco - *)

1. Com asas bem desenvolvidas. 2

Sem asas ou com asas vestigiais. 8

2.

Com um par de asas e um par de

halteres*.

Diptera

(moscas e

mosquitos)

Com dois pares de asas (um par de asas anteriores e um par de asas

posteriores). 3

3.

Asas total ou parcialmente pergamináceas*, coriáceas*

ou córneas*. 4

Asas totalmente membranosas. 6

Designação da

Classe

Número de

indivíduos

Arachnida

Chilopoda

Diplopoda

Insecta

Outra(s)

Total

Haltere

Classe Insecta: Número de

indivíduos Designação da

Ordem

Coleoptera

Collembola

Diptera

Hemiptera

Hymenoptera

Lepidoptera

Orthoptera

Outra(s)

Total

Page 31: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 143

4.

Asas anteriores coriáceas na base e

membranosas na extremidade.

Hemiptera Subordem

Heteroptera

(percevejos)

Asas anteriores de textura uniforme. 5

5.

Asas anteriores rígidas (élitros*) e

sem nervuras, encontrando-se na

linha mediana do corpo.

Coleoptera

((escaravelh

os)

Asas anteriores com muitas nervuras

e ligeiramente espessadas,

sobrepondo-se pelo menos

ligeiramente e posicionadas em

forma de tecto sobre o corpo.

Orthoptera

(gafanhotos e

grilos)

6.

Asas horizontais quando em

repouso, sobrepondo-se

ligeiramente, e armadura bucal

picadora-sugadora, com um rostro*.

Hemiptera

Subordem

Auchenorryncha

(cigarras e

cigarrinhas)

Insectos não como os anteriores. 7

7.

Asas cobertas por escamas

minúsculas, existindo geralmente

uma probóscis* enrolada.

Lepidoptera

(borboletas e

traças)

Asas sem escamas, com poucas

nervuras, e abdómen geralmente

com uma constrição na base.

Hymenoptera

(abelhas e vespas)

Escamas

Base

coriácea

Élitro

Asa

membranosa

Probóscis

Extremidade

membranosa

Page 32: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

144 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

8.

Insectos de pequenas dimensões,

com uma fúrcula* terminal.

Collembola

(colêmbolos)

Insectos não como os anteriores. 9

9.

Abdómen com uma cintura

pronunciada e antenas geralmente

em cotovelo*.

Hymenoptera

(formigas)

Abdómen geralmente com um par

de cornículos* na extremidade.

Hemiptera

Subordem

Sternorrhyncha

(pulgões)

Esquemas adaptados de: Cunha e colaboradores (1964); Borror e DeLong (1988); Richards e Davies (1988); Dierl e Ring (1992); e McCormick,

Phillips e Reed (1998).

GLOSSÁRIO:

Abdómen Região posterior do corpo dos insectos e aracnídeos.

Antenas Apêndices segmentados localizados na cabeça, com uma função

sensitiva.

Antenas em cotovelo Antenas com o primeiro segmento alongado e os segmentos

restantes a formar um ângulo com o primeiro.

Cabeça Região anterior do corpo que apresenta as peças bucais e estruturas

sensoriais, como olhos e antenas.

Cefalotórax Região do corpo resultante da fusão da cabeça e do tórax.

Coriáceo Espesso como o couro (pele de alguns animais).

Córneo Rígido.

Cornículo Um ou um par de estruturas tubulares localizadas na parte posterior

do abdómen.

Élitro Asa anterior coriácea ou córnea.

Fúrcula Estrutura saltadora bifurcada.

Haltere Pequena estrutura dilatada na extremidade, que desempenha uma

função de equilíbrio durante o voo.

Pergamináceas Semelhantes a pergaminho (pele de alguns animais preparada para a

escrita).

Probóscis Peças bucais que formam um tubo.

Rostro Estrutura externa das peças bucais de um insecto picador-sugador.

Segmento Unidade constituinte do corpo.

Tórax Região do corpo a seguir à cabeça, que apresenta as patas e as asas.

Fúrcula

Antenas em

cotovelo

Page 33: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 145

PARA O PROFESSOR:

Investigando a Diversidade de Artrópodes

Ficha 4 – Estás a vê-los?

Os alunos devem proceder à colheita dos espécimens capturados, recorrendo a redes de

café em nylon, facilmente adquiridas num hipermercado. Os animais devem ser armazenados

em recipientes de transporte, devidamente etiquetados e fechados. Uma vez que os exemplares

ficam inicialmente em água, devem ser transferidos no laboratório para álcool a 70%, o qual

permite a sua conservação, mantendo-se alguma flexibilidade nos apêndices articulados de

muitos artrópodes. Assim, utilizando-se novamente a rede, os animais devem ser colocados

num novo recipiente, ficando apenas em álcool. Posteriormente, procede-se à sua observação

na lupa binocular, sendo conveniente a utilização, se possível, de pinças entomológicas para a

manipulação dos espécimens. As chaves dicotómicas foram elaboradas a partir das presentes

em: Cunha e colaboradores (1964), Ross e colaboradores (1982), Dierl e Ring (1992), Chinery

(1993), Quartau e Carvalho (1998), Borror e DeLong (1988), Gillot (2005) e Triplehorn e

Johnson (2005). Note-se que foram apenas seleccionadas sete ordens da classe Insecta,

correspondendo a alguns dos grupos que mais frequentemente são encontrados neste tipo de

armadilhas. No entanto, segundo Triplehorn e Johnson (2005), considera-se actualmente a

existência de trinta e uma ordens, pelo que o professor deve acompanhar as observações dos

alunos e, caso sejam encontrados exemplares de outros grupos, deve proceder-se à utilização

de chaves mais completas para a sua classificação. Aconselha-se para isso a utilização dos

guias de Dierl e Ring (1992) e de Chinery (1993), que podem ser encontrados com alguma

facilidade ou, em português, do documento de Cunha e colaboradores (1964). O facto de

existirem mais ordens do que as presentes na ficha implica que o professor faça um estudo

prévio do local, de modo a verificar quais as ordens com que os alunos se poderão deparar.

Page 34: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

146 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

ANEXO V

PARA OS ALUNOS:

Investigando a Diversidade de Artrópodes

Ficha 5 - Números e mais números...

Após a observação e classificação dos animais capturados, é chegado o momento de

iniciares a sua análise. Para isso, vais precisar dos dados que recolheste na actividade anterior

sobre a abundância dos diferentes grupos de artrópodes, bem como de uma máquina de

calcular. Esses resultados serão utilizados para determinares um índice de diversidade, que te

permitirá comparar os dois locais que foram estudados.

Começa por ler o seguinte texto:

COMPREENDENDO O ÍNDICE DE SHANNON-WIENER...

Para a avaliação da biodiversidade de um determinado local, recorrem-se geralmente a índices de

diversidade, que procuram resumir num único valor todas as informações sobre uma determinada

comunidade. Ao longo do tempo têm sido sugeridos diferentes índices, que são calculados de forma

distinta e que partem de pressupostos diferentes sobre a comunidade em estudo. Neste trabalho vais

utilizar o índice de Shannon-Wiener (H’), proposto em 1949 por dois investigadores. Para a determinação

deste índice são apenas necessárias as abundâncias relativas (pi) dos diferentes grupos de seres vivos. A

abundância relativa determina-se dividindo o número de indivíduos de cada grupo (n, abundância

absoluta), pelo número de indivíduos total (N). Apesar de este índice ser aplicado a dados relativos a

espécies, também pode ser utilizado para outros grupos taxonómicos. Neste caso, vais aplicá-lo

separadamente às informações recolhidas sobre as diferentes classes de artrópodes e sobre as diferentes

ordens de insectos. A fórmula que expressa este índice é a seguinte:

)ln('1

i

S

i

i ppH

Assim, pi corresponde à abundância relativa de cada classe ou ordem, e S é a totalidade de classes ou

ordens que foram identificadas. A abreviatura ln representa o logaritmo neperiano (loge), facilmente

determinado através de uma máquina de calcular científica (aprende mais sobre os logaritmos na nota

matemática que se encontra no final da ficha).

Contudo, este índice não é adequado para a comparação de diferentes locais, dado que pode atingir

teoricamente qualquer valor e cada local pode apresentar um número total de ordens distinto (S). Assim,

determina-se normalmente a equitabilidade (E’):

SHE ln/''

A equitabilidade varia apenas entre 0 e 1, obtendo-se a diversidade máxima quando todas os grupos

estiverem igualmente representados (Pielou, 1975).

Page 35: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 147

Para a determinação do valor deste índice, vais começar por trabalhar com o teu grupo e

posteriormente irás juntar-te aos outros grupos que estiveram a estudar o mesmo local.

COM O TEU GRUPO DE TRABALHO...

1. Começa por determinar a abundância relativa (p), de cada um dos grupos identificados,

preenchendo as seguintes tabelas:

2. Tendo em conta estes resultados, quais as primeiras conclusões que podes retirar?

COM OS OUTROS GRUPOS QUE ESTUDARAM O MESMO LOCAL...

3. Compara os resultados obtidos pelos outros grupos com os vossos. Que diferenças existem?

A que se deverão?

4. Conjuga os dados dos diferentes grupos, voltando a preencher as mesmas tabelas que

anteriormente, mas agora com a abundância absoluta obtida pela totalidade dos métodos

utilizados.

Designação

da Classe (i)

Abundância

absoluta (ni)

Abundância

relativa

(pi=ni/N)

Arachnida

Chilopoda

Diplopoda

Insecta

Outra(s)

Total

Classe Insecta: Abundância

absoluta (ni)

Abundância

relativa

(pi=ni/N)

Designação da

Ordem (i)

Coleoptera

Collembola

Diptera

Hemiptera

Hymenoptera

Lepidoptera

Orthoptera

Outra(s)

Total

Page 36: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

148 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

5. O que podes concluir sobre a comunidade de artrópodes existente no local que

estudaste?

6. Qual a importância de terem sido utilizados diferentes métodos de captura?

7. Determina agora o valor de pi x ln pi para cada classe e para cada ordem, arredondando

os resultados obtidos até à terceira casa decimal. O valor simétrico do somatório desses

resultados corresponde ao índice de Shannon-Wiener.

8. Determina agora o valor da equitabilidade para o teu local, tanto em relação às classes

de artrópodes, como em relação às ordens de insectos.

Classe Insecta: Abundância

absoluta (ni)

Abundância

relativa

(pi=ni/N)

Designação da

Ordem (i)

Coleoptera

Collembola

Diptera

Hemiptera

Hymenoptera

Lepidoptera

Orthoptera

Outra(s)

Total

Designação

da Classe (i)

Abundância

absoluta (ni)

Abundância

relativa

(pi=ni/N)

Arachnida

Chilopoda

Diplopoda

Insecta

Outra(s)

Total

Designação da Classe (i) pi x ln pi

Arachnida

Chilopoda

Diplopoda

Insecta

Outra(s)

Somatório de pi x ln pi

Índice de Shannon-Wiener (H’)

Classe Insecta:

Designação da Ordem (i) pi x ln pi

Coleoptera

Collembola

Diptera

Hemiptera

Hymenoptera

Lepidoptera

Orthoptera

Outra(s)

Somatório de pi x ln pi

Índice de Shannon-Wiener (H’)

Page 37: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 149

9. O que podes concluir tendo em conta os resultados obtidos?

10. Reune agora todas as informações sobre este local e prepara uma pequena

apresentação destes resultados para os restantes colegas da turma. Não te esqueças de decidir

quem desempenhará as funções de porta-voz(es).

APÓS AS APRESENTAÇÕES...

11. O que podes concluir em relação à hipótese que colocaste inicialmente sobre o local

que apresenta uma maior abundância e diversidade de artrópodes? Justifica.

12. O que podes concluir sobre a influência dos factores ambientais nas comunidades de

artrópodes?

Nota matemática sobre... os logaritmos!

A palavra logaritmo foi criada por John Napier, também conhecido por Neper (1550-1617).

Mas o que é o logaritmo de um número?

O logaritmo de um número x na base a, logax, é o número y a que é necessário elevar a para

se obter x, ou seja:

logax = y <=> ay = x

A invenção dos logaritmos no século XVI foi um grande salto na realização das operações

aritméticas e representou um grande avanço para a astronomia e para a navegação. Porquê?

A ideia é simples: se for possível escrever dois números positivos na forma de potências com a

mesma base, então multiplicar esses números equivale a somar os respectivos expoentes.

Assim, o uso dos logaritmos conseguiu diminuir bastante o tempo que os astrónomos, por

exemplo, gastavam nos seus cálculos.

Page 38: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

150 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

PARA O PROFESSOR:

Investigando a Diversidade de Artrópodes

Ficha 5 - Números e mais números...

Para a realização desta actividade é fundamental que o professor comece por explicar que

para se poder comparar a biodiversidade dos dois locais é necessário determinar-se um índice

de diversidade, neste caso, o índice de Shannon-Wiener. No início da Ficha 5 encontra-se uma

apresentação deste índice, bem como da equitabilidade, que o professor deve discutir com os

alunos.

A biodiversidade é um conceito vasto, pelo que não existe uma única unidade de medida.

Ao longo do tempo têm sido sugeridos diferentes métodos, sendo o número de espécies

existente, isto é, a riqueza específica (S), o mais antigo parâmetro utilizado. No entanto, este

dado não é por si só uma medida adequada da diversidade, uma vez que nem sempre é possível

conhecer a totalidade de espécies existentes e, além disso, tudo depende igualmente da

abundância de cada uma. Em muitas comunidades verifica-se que existem apenas algumas

espécies muito abundantes e um conjunto de espécies representadas por um número bastante

mais reduzido de indivíduos. Assim, é necessário ter também em conta a abundância relativa

de cada espécie (pi). Existem alguns índices de diversidade que conjugam o número de

espécies com a sua respectiva abundância. Estes índices têm sido utilizados para descrever

comunidades, nomeadamente com o objectivo de se compreender a relação entre a diversidade

e as condições ambientais a que as comunidades estão sujeitas. Neste trabalho optou-se pelo

índice de Shannon-Wiener (ou Shannon-Weaver), representado por H’. Para o seu cálculo pode

ser utilizada qualquer base logarítmica, sendo as bases 10, e e 2 as mais frequentes. H’ aumenta

com o número de espécies, podendo teoricamente corresponder a valores muito elevados.

Contudo, tem-se verificado na prática que não é superior a 5,0. Quanto à diversidade máxima

(H’máx) de uma comunidade, esta ocorre quando todas as espécies apresentam a mesma

abundância (Pielou, 1975; Krebs, 1989; Pité & Avelar, 1996; Zar, 1999; Moreno, 2001). Como

os logaritmos são apenas objecto de estudo em Matemática no 12.º ano, sugere-se que ao nível

dessa disciplina seja feita uma abordagem introdutória, para que os alunos não se limitem a

utilizar a máquina de calcular sem compreenderem o que estão realmente a fazer.

Quando se procede à comparação de comunidades, verifica-se que comunidades diferentes

podem apresentar o mesmo valor de diversidade, uma vez que este depende simultaneamente

da distribuição das abundâncias e do número de espécies existente. Assim, deve calcular-se

também a equitabilidade (E’), que se determina através da proporção entre a diversidade

observada e o valor máximo de diversidade teoricamente possível para aquele local, tendo em

conta o número de espécies existente. Este valor corresponde a uma medida da homogeneidade

de uma comunidade e varia entre zero (quando os indivíduos pertencem a uma só espécie) e

Page 39: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 151

um (quando todas as espécies são igualmente abundantes) (Pielou, 1975; Krebs, 1989; Pité &

Avelar, 1996; Zar, 1999; Moreno, 2001).

Este índice é utilizado para a análise de dados relativos a espécies, mas é por vezes

aplicado a outros grupos taxonómicos, como classes e ordens.

Os alunos devem começar por trabalhar nos seus próprios grupos e só depois reunirem

com os restantes grupos que estudaram o mesmo local.

1. Sugere-se que cada grupo comece por proceder ao cálculo da abundância relativa de

cada classe de artrópodes e de cada ordem da classe Insecta, o que possibilita uma análise dos

seus próprios resultados.

2. Com base nesses dados, os alunos devem identificar qual(ais) a(s) classe(s) de

artrópodes mais abundante(s) e qual(ais) a(s) menos frequente(s). O mesmo deve ser analisado

em relação às ordens de insectos.

3. Os grupos que estiveram a estudar o mesmo local devem então reunir-se para a

comparação dos resultados obtidos. Os alunos devem analisar se as classes de artrópodes e as

ordens de insectos apresentaram a mesma abundância relativa em todos os métodos. Caso isso

não aconteça, devem ser elaboradas hipóteses explicativas. O professor deve orientar os alunos

de modo a compreenderem que cada método está dirigido para a captura de artrópodes com

características ou comportamentos distintos, pelo que não se espera que a abundância relativa

dos diferentes grupos seja a mesma. O sítio exacto onde foram montadas as armadilhas dentro

do mesmo local pode igualmente interferir com os dados obtidos, uma vez que pequenas

mudanças ambientais podem ser originar importantes diferenças ao nível da diversidade de

artrópodes capturados.

4. Os grupos devem proceder de seguida à conjugação de todos os dados referentes a esse

local, de modo a determinarem a abundância relativa dos diferentes artrópodes, mas no

conjunto dos métodos utilizados.

5. Com base nestes elementos, os alunos devem verificar então qual(ais) a(s) classe(s) de

artrópodes e ordem de insectos mais abundante(s), e qual(ais) a(s) meno(s) frequente(s) nesse

local.

6. Os alunos devem referir que a utilização de diferentes métodos permitiu a obtenção de

um conjunto de dados mais completo sobre a comunidade de artrópodes presente nesse local.

Isto deve-se ao facto de cada espécie ser preferencialmente capturada através de um

determinado método.

Page 40: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

152 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

7. e 8. Os alunos devem proceder à determinação do índice de Shannon-Wiener e da

equitabilidade, tanto para as classe de artrópodes, como para as ordens de insectos.

9. Os alunos devem analisar se os valores da equitabilidade foram elevados (próximos de

1), o que indica a existência de uma elevada diversidade, ou se foram reduzidos (próximo de

0), existindo uma diversidade relativamente baixa.

10. Os alunos que estudaram cada um dos locais devem organizar uma pequena

apresentação à restante turma sobre os dados que recolheram, quer através de cada método de

captura, quer em relação ao conjunto de resultados.

11. Os dados obtidos em ambos os locais devem ser comparados entre si, de modo a

identificar-se qual o local com uma maior abundância e diversidade. Caso os resultados sejam

contrários à hipótese colocada inicialmente, devem ser sugeridas hipóteses explicativas,

devendo ocorrer uma nova visita aos locais, para reapreciação dos factores do meio. No

entanto, deve ser sempre referido que este trabalho é apenas preliminar, tendo sido realizado

num espaço de tempo muito curto, pelo que seria necessária a realização de outros estudos para

a confirmação dos resultados obtidos.

12. Os alunos devem concluir que as comunidades de artrópodes apresentam uma

composição diferente de local para local, a qual é influenciada por diversos factores

ambientais.

Page 41: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 153

ANEXO VI

QUESTIONÁRIO SOBRE OS ARTRÓPODES

Lê atentamente as seguintes questões, assinalando com uma cruz a opção correcta e

justificando a resposta, caso seja pedido.

1. Observa a Figura 1, onde estão representados alguns animais (A, B, C, D e E).

1.1. São artrópodes:

a) os animais A e B.

b) os animais A, B e C.

c) os animais A, B e D.

d) os animais A, B e E.

e) todos os animais representados.

Justifica a tua resposta.

1.2. São insectos:

a) os animais A e B.

b) os animais A, B e C.

c) os animais A, B e D.

d) os animais A, B e E.

e) todos os animais representados.

Justifica a tua resposta.

2. Observa a Figura 2, onde está representado o

ciclo de vida de um artrópode.

Este animal apresenta:

a) desenvolvimento directo.

b) metamorfose incompleta.

c) metamorfose completa.

d) nenhuma das opções anteriores.

Justifica a tua resposta.

Figura 1

B A C

D E

Figura 2

Page 42: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

154 | RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011

3. Os artrópodes:

a) são um grupo de seres vivos muito diversificado.

b) são o grupo de seres vivos mais diversificado.

c) são um grupo de seres vivos pouco diversificado.

d) são o grupo de seres vivos menos diversificado.

e) nenhuma das opções anteriores.

4. Se um investigador pretender capturar artrópodes pousados nos arbustos, deve utilizar

preferencialmente:

a) um aspirador.

b) uma rede de batimento.

c) recipientes enterrados no solo

d) nenhuma das opções anteriores.

e) pratos coloridos.

5. Os artrópodes podem ser capturados utilizando-se pratos coloridos com água e um pouco de

detergente. Nestas armadilhas:

a) os artrópodes são atraídos pelo detergente.

b) os artrópodes são atraídos pela água.

c) os artrópodes são atraídos pela cor dos pratos.

d) nenhuma das opções anteriores.

6. Qual a tua opinião sobre as actividades que realizaste?

Page 43: A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO …revista.educ.ie.ulisboa.pt/arquivo/vol_XVIII_1/artigo5.pdf · Nestes níveis de escolaridade, um trabalho a realizar para a abordagem da

RE, Vol. XVIII, nº 1, 2011 | 155

A ABORDAGEM DA BIODIVERSIDADE NO ENSINO SECUNDÁRIO: UMA

PROPOSTA DE INTERLIGAÇÃO ENTRE TRABALHO DE CAMPO E

LABORATORIAL ATRAVÉS DO ESTUDO DOS ARTRÓPODES

RESUMO

A realização de trabalhos de campo e de laboratório, encarada com frequência de forma

independente, pode ser integrada através do estudo de um problema abrangente, que implique a

realização de diversas actividades interdependentes, de carácter investigativo. Como proposta

de interligação destas duas dimensões, no contexto do Ensino Secundário e no âmbito da

abordagem da biodiversidade, são exploradas as potencialidades do estudo dos factores

ambientais que influenciam a diversidade de artrópodes em espaços verdes. Procedem-se a

capturas através de armadilhas de água e/ou de queda, sendo as amostras sujeitas a posterior

análise laboratorial. A estratégia sugerida desenvolve-se ao longo de cinco etapas, quatro das

quais aplicadas a três turmas do ensino secundário. A familiaridade dos alunos com o objecto e

locais de estudo foi um dos aspectos que mais contribuiu para o empenho e interesse

demonstrados.

Palavras-Chave: Trabalho prático, trabalho laboratorial, trabalho de campo, biodiversidade,

artrópodes.

THE APPROACH OF BIODIVERSITY IN SECONDARY EDUCATION: A PROPOSAL

FOR LINKING FIELD AND LABORATORY WORK THROUGH THE STUDY OF

ARTHROPODS

ABSTRACT

The completion of field and laboratorial work, often viewed independently, can be

integrated through the study of an overarching problem, carrying out various interdependent

activities of investigative nature. This study will assess the interconnection of these two

dimensions, in the context of secondary school and under the approach of biodiversity, by the

investigation of the environmental factors that influence the arthropods’ diversity in green

spaces. The specimens are caught through water traps and/or pitfalls, and the samples subjected

to further laboratory analysis. The suggested strategy is developed over five stages, four of

which were applied to three high school classes. The students' familiarity with the subject and

study sites was one of the aspects that contributed to the commitment and interest shown.

Keywords: Practical work, laboratorial work, fieldwork, biodiversity, arthropods.