Ministrio da Educao Departamento do Ensino Secundrio

Programa de Biologia e Geologia10 ou 11 anos

Curso Cientfico-Humanstico de Cincias e Tecnologias

Autores Componente de Geologia Carlos Perdigo Silva Filomena Amador (Coordenadora) Jos Fernando Pires Baptista Rui Adrito Valente Componente de Biologia

Colaboradores Alcina Mendes Dorinda Rebelo Eduardo Pinheiro

Homologao26/09/02001

ndiceIntroduo geral .................................................................................................................. 3

Componente de Geologia ................................................................................................... 5 Introduo ........................................................................................................................... 6 1. Apresentao do Programa de Geologia (10 e 11 anos) 1.1 Finalidades .................................................................................................... 7 1.2 Objectivos ..................................................................................................... 8 1.3 Competncias a desenvolver ......................................................................... 9 1.4 Viso Geral do Programa de 10 e 11 anos ................................................. 11 1.5 Sugestes Metodolgicas Gerais ................................................................... 12 1.6 Avaliao ....................................................................................................... 13 1.7 Recursos ......................................................................................................... 14 2. Desenvolvimento do programa 2.1 Organizao Geral ..........................................................................................19 2.2 Programa do 10 ano 2.2.1 Viso Geral dos Temas .................................................................20 2.2.2 Mdulo inicial - Tema I A Geologia, os Gelogos e os seus Mtodos ............................... 21 2.2.3 Tema II A Terra, um Planeta muito especial ............................ 34 2.2.4 Tema III Compreender a Estrutura e a Dinmica da Geosfera .................................................49 Componente de Biologia .................................................................................................... 64 Introduo ........................................................................................................................... 65 1. Apresentao do Programa 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Finalidades e objectivos gerais ......................................................................66 Competncias a desenvolver ......................................................................... 67 Viso geral do Programa ............................................................................... 68 Sugestes metodolgicas gerais .................................................................... 70 Avaliao .......................................................................................................71 Recursos ........................................................................................................ 72

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Desenvolvimento do Programa 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Mapa de explorao ...................................................................................... 77 Mdulo inicial ............................................................................................... 78 Unidade 1 Obteno de matria ................................................................. 80 Unidade 2 Distribuio de matria ............................................................. 82 Unidade 3 Transformao e utilizao de energia pelos seres vivos ....................................................................... 84 2.6 Unidade 4 Regulao nos seres vivos ........................................................ 86

Bibliografia Componente de Geologia ..................................................................................................89 Componente de Biologia .................................................................................................... 95

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Introduo Geral

A disciplina de Biologia e Geologia encontra-se inserida no tronco comum da componente de formao especfica do Curso Geral de Cincias Naturais. uma disciplina bienal (10 e 11 anos), considerada estruturante para o respectivo curso, e em que o objectivo principal expandir conhecimentos e competncias relativas s reas cientficas da Biologia e da Geologia. De acordo com os Princpios Orientadores da Reviso Curricular do Ensino Secundrio, a disciplina tem um programa nacional, devendo cada uma das suas reas cientficas, Biologia e Geologia, ser leccionada em cada um dos semestres a definir para cada ano lectivo e com igual extenso, pretendendo-se alcanar uma situao de equilbrio nas duas reas cientficas. Assim, sugere-se que no 10 ano o 1 semestre seja dedicado Geologia e o 2 semestre Biologia, e no 11 ano se alterne, isto , inicie pela Biologia. No entanto, respeitando a autonomia das escolas, as suas especificidades e condies, podero existir escolas onde se tenha de verificar o contrrio pelo que, as duas reas cientficas se iniciam por um mdulo inicial. Relativamente gesto horria de 4,5 horas/semana, toma-se como ponto de partida que esta organizada em trs sesses de 90 minutos cada, sendo uma delas exclusivamente de carcter prtico, com a turma dividida em turnos. Estas aulas devero ser conduzidas preferencialmente num laboratrio ou em sala de aula devidamente equipada para o efeito, ou num outro espao, escolar ou no, que o professor considere apropriado para o competente desenvolvimento das actividades de ensino/aprendizagem. Estas actividades lectivas devero ser apoiadas por um tcnico de laboratrio em funcionamento a tempo inteiro. Com vista a conseguir igualar a situao dos alunos da mesma turma no que respeita a aulas prticas (nmero e proximidade das outras aulas), recomenda-se que os turnos funcionem no mesmo dia da semana (articulados com o desdobramento equivalente para a disciplina de Fsica e Qumica).

1. Finalidades da disciplina de Biologia e Geologia.Muitas das questes que afectam o futuro da civilizao vo procurar respostas nos mais recentes desenvolvimentos da Biologia e da Geologia. Entre as inmeras questes podemos destacar o

crescimento demogrfico, a produo e distribuio de alimentos, o bem-estar do indivduo, a preservao da biodiversidade, a manipulao do genoma humano e dos outros seres vivos, o combate doena e a promoo da vida, a escassez de espaos e recursos, as intervenes do Homem nos subsistemas terrestres associados a impactos geolgicos negativos, o problema da proteco ambiental e do desenvolvimento sustentvel e muitas outras questes que poderiam ser referenciadas e para as quais no basta encontrar respostas tecnolgicas. necessrio, para alm destas, uma mudana de atitudes por parte do cidado e da sociedade em geral. Para que esta mudana de atitudes se verifique, impe-se uma literacia cientfica slida que nos auxilie a compreender o mundo em que vivemos, identificar os seus

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problemas e entender as possveis solues de uma forma fundamentada, sem procurar refgio nas ideias feitas e nos preconceitos. A consciencializao e a reflexo crticas sobre esses desafios so inadiveis, sob pena de uma crescente incapacidade dos cidados para desempenharem o seu papel no seio da democracia participada e em garantirem a liberdade e o controlo sobre os abusos de poder e sobre a falta de transparncia nas decises polticas. O programa dos 10 e 11 anos de Biologia e Geologia pretende ser uma pea importante e participar activamente na construo de cidados mais informados, responsveis e intervenientes, atendendo s finalidades anteriormente expressas. Indicam-se, seguidamente, as linhas fundamentais que presidiram seleco e organizao dos contedos programticos.

2. Seleco e organizao dos contedosBaseados, principalmente, em quadros tericos oriundos das respectivas reas de especialidade, Biologia e Geologia, assim como nos resultados obtidos em investigaes na rea do Ensino de Cincias, os autores do programa adoptaram critrios de seleco e organizao dos temas/contedos que tiveram em considerao diversos aspectos, tais como: - as grandes finalidades da disciplina, anteriormente expressas, e, ainda, que o programa no deve ser apenas pensado e dirigido para alunos que possam seguir uma carreira profissional nestas reas, mas tambm para indivduos a quem a sociedade exige, cada vez mais, uma participao crtica e interventiva na resoluo de problemas baseados em informao e mtodos cientficos; - a perspectiva de que ensinar cincias no deve ser a de transmitir conhecimentos, mas sim a de criar ambientes de ensino e de aprendizagem favorveis construo activa do saber e do saber fazer; - a necessidade de fornecer quadros conceptuais integradores e globalizantes que facilitem as aprendizagens significativas; - o destaque a temas actuais com impacto na proteco do ambiente, no desenvolvimento sustentvel, no exerccio da cidadania.

Foram privilegiados os contedos considerados bsicos e estruturantes em cada uma das reas do saber, em consonncia, alis, com os Princpios Orientadores da Reviso Curricular. Uma vez que o nvel de aprofundamento dos temas abordados foi, tambm, uma das preocupaes que presidiu elaborao deste programa, tentou explicitar-se de forma clara o tipo e o grau de desenvolvimento com que devem ser abordados os diferentes assuntos. importante destacar que, quando se propem abordagens globais a um determinado assunto, isso no pretende indicar simplificao, mas apontar a necessidade de se promover uma viso articulada e estruturada dos contedos.

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Componente de Geologia

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INTRODUO A Geologia uma cincia presente no nosso quotidiano, seja atravs das paisagens que nos rodeiam e nos contam vrias histrias, tanto do passado como em termos de futuro, seja pelo facto de muitos dos materiais que utilizamos serem recursos no renovveis retirados da geosfera. Para o homem do sculo XXI, que deixou de viver num ambiente de abundncia eco-geolgica e entrou numa poca em que os espaos e os recursos se tornam cada vez mais escassos, nomeadamente as rochas usadas como fontes de metais e de energia (os carves e o petrleo) e a gua, a Geologia pode fornecer uma srie de conhecimentos imprescindveis para a compreenso e proteco do ambiente a nvel do controlo da poluio, da preservao do patrimnio arquitectnico e cultural, assim como a nvel do armazenamento de resduos perigosos. Processos geolgicos que ora escapam nossa percepo imediata, ora se manifestam em fenmenos de grande notoriedade, como os tremores de terra, as erupes vulcnicas, os deslizamentos de terrenos e as inundaes, entre outros, influenciam as actividades humanas, tanto positiva como negativamente. Tornase, portanto, necessria uma educao na rea das geocincias que permita aos nossos alunos o exerccio de uma cidadania crtica, mas, em simultneo, construtiva e esclarecida, que os leve a questionar e analisar as relaes entre avanos cientficos, tecnolgicos e progresso social. A Geologia desempenha um papel importante nas relaes que se estabelecem entre Cincia e Sociedade, contribuindo para o estabelecimento de um desejvel equilbrio entre qualidade de vida e desenvolvimento. Por outro lado, a Geologia deve ser encarada tambm pelo seu valor formativo e pelas contribuies que podem advir do seu estudo para o desenvolvimento de determinadas capacidades, nomeadamente de construo de modelos espao-temporais, parte integrante da maior parte das teorias que representam, explicam e prevem mudanas no sistema Terra. Alm disso, a Geologia face ao seu carcter sincrtico, integrando mltiplos saberes, oferece a possibilidade de diversificar os ambientes de aprendizagem, com especial destaque para a realizao de actividades de campo.

1.APRESENTAO DO PROGRAMA DE GEOLOGIA (10 E 11 ANOS) Indicam-se, seguidamente, as linhas fundamentais que presidiram elaborao deste programa e os objectivos que com ele se pretendem atingir. So ainda referidos, em paralelo com uma viso geral do programa de Geologia (10 e 11 anos), algumas propostas metodolgicas de carcter geral, indicaes relativas avaliao, assim como diversos recursos considerados necessrios para a concretizao do programa.

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1.1 FINALIDADES As finalidades que presidiram elaborao deste programa esto marcadas pela adopo, partida, de alguns princpios onde subjaz uma orientao construtivista: - a aprendizagem das cincias deve ser entendida como um processo activo em que o aluno desempenha o papel principal de construtor do seu prprio conhecimento; - os conhecimentos prvios dos alunos condicionam as suas aprendizagens, necessitando o professor de estabelecer conexes entre os conceitos e os modelos explicativos que os alunos possuem e os novos conhecimentos; - as actividades prticas, de carcter experimental, investigativo, ou de outro tipo, desempenham um papel particularmente importante na aprendizagem das cincias; - ao professor cabe a tarefa de organizar e dirigir as actividades prticas dos alunos, servindo-se para esse efeito de problemas que, de incio, possam suscitar o seu interesse, facilitando as conexes com os seus conhecimentos prvios e estruturando novos saberes; - a avaliao, parte intrnseca do processo de ensino e aprendizagem, deve ser entendida como uma oportunidade para introduzir correces nesse mesmo processo, privilegiando-se uma diversificao nos tipos de avaliao utilizados, nos instrumentos produzidos e nos momentos da sua aplicao. A uma avaliao dos aspectos conceptuais importante associar uma avaliao de aspectos procedimentais e atitudinais; - a Cincia deve ser apresentada como um conhecimento em construo, dando-se particular importncia ao modo de produo destes saberes, reforando a ideia de um conhecimento cientfico em mudana e explorando, ao nvel das aulas, a natureza da Cincia e da investigao cientfica. Procurando estar em conformidade com estes princpios, o programa de Geologia encontra-se organizado por temas (trs no 10 ano e dois no 11 ano), unidades logicamente estruturadas que incluem contedos conceptuais, procedimentais e atitudinais.

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1.2 OBJECTIVOS Os objectivos que presidiram seleco e organizao dos contedos programticos (conceptuais, atitudinais e procedimentais) podem ser agrupados da seguinte forma: os que so comuns ao ensino das cincias experimentais, a nvel do ensino secundrio, e aqueles que, naturalmente, so especficos para a rea da Geologia. Nos primeiros incluem-se: interpretar os fenmenos naturais a partir de modelos progressivamente mais prximos dos aceites pela comunidade cientfica; aplicar os conhecimentos adquiridos em novos contextos e a novos problemas; desenvolver capacidades de seleco, de anlise e de avaliao crtica; desenvolver capacidades experimentais em situaes de indagao a partir de problemas do quotidiano; desenvolver atitudes, normas e valores; promover uma imagem da Cincia coerente com as perspectivas actuais; fornecer uma viso integradora da Cincia, estabelecendo relaes entre esta e as aplicaes tecnolgicas, a Sociedade e o Ambiente; fomentar a participao activa em discusses e debates pblicos repeitantes a problemas que envolvam a Cincia, a Tecnologia, a Sociedade e o Ambiente; melhorar capacidades de comunicao escrita (texto e imagem) e oral, utilizando suportes diversos, nomeadamente as TIC (Tecnologias da Informao e da Comunicao).

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No segundo tipo de objectivos incluem-se: compreender os princpios bsicos do raciocnio geolgico; conhecer os principais factos, conceitos, modelos e teorias geolgicas; interpretar alguns fenmenos naturais com base no conhecimento geolgico; aplicar os conhecimentos geolgicos adquiridos a problemas do quotidiano, com base em hipteses explicativas e em pequenas investigaes;

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desenvolver competncias prticas relacionadas com a Geologia; reconhecer as interaces que a Geologia estabelece com as outras cincias; valorizar o papel do conhecimento geolgico na Sociedade actual.

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Na rubrica relativa ao desenvolvimento do programa so apresentados os objectivos especficos para cada um dos temas, assim como os respectivos contedos conceptuais, procedimentais e atitudinais.

1.3 COMPETNCIAS A DESENVOLVER O presente programa pretende desenvolver competncias nos seguintes domnios: aquisio, compreenso e utilizao de dados, conceitos, modelos e teorias, isto , do saber cincia; desenvolvimento de destrezas cognitivas em associao com o incremento do trabalho prtico, ou seja, no domnio do saber fazer; adopo de atitudes e de valores relacionados com a consciencializao pessoal e social e de decises fundamentadas, visando uma educao para a cidadania.

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Com vista a atingir os objectivos formulados e a permitir o desenvolvimento das competncias anteriormente expressas, o programa encontra-se organizado por temas a que se associam contedos conceptuais, procedimentais e atitudinais. As caractersticas particulares de cada um destes contedos exigem uma ateno especial. Os contedos conceptuais, includos nos vrios temas, foram seleccionados de entre os pertencentes aos conhecimentos considerados bsicos em Geologia, correspondendo a dados, conceitos, modelos e teorias que os alunos devem aprender. Embora no seja possvel ensinar Geologia na ausncia de dados factuais, considera-se que estes s adquirem importncia quando o seu significado compreendido ou quando so interpretados no seio de quadros tericos mais amplos; por isso, valorizam-se em especial os conceitos, modelos e teorias. No Mdulo inicial - Tema I so colocados em destaque os grandes princpios de raciocnio geolgico, em paralelo com os designados conceitos estruturantes. Embora explcitos neste primeiro tema, eles estaro presentes, de forma implcita, em todo o programa.

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As vrias situaes-problema apresentadas ao longo do programa pretendem fornecer uma conexo lgica entre os diversos contedos conceptuais, possibilitando, em simultneo, o desenvolvimento de formas de pensamento mais elaboradas. Contudo, o professor dever ter em considerao, ao abordar contedos conceptuais, as concepes alternativas dos alunos, adaptando os materiais e as estratgias de ensino. Os contedos atitudinais, possuidores de um carcter transversal, incluem a promoo de atitudes, normas e valores relativos natureza da Cincia e s suas implicaes sociais, assim como as referentes s actividades e relaes que se desenvolvem em ambiente escolar e em sociedade, abrangendo a educao para a cidadania. Por sua vez, os contedos procedimentais incluem o domnio de algumas tcnicas e destrezas, bem como estratgias de aprendizagem e de raciocnio. Relativamente a estes ltimos, no programa de Geologia so valorizados os contedos procedimentais relativos : aquisio de informao, uma vez que uma das mais importantes actividades em Geologia se encontra relacionada com a observao e recolha de dados, tanto no campo como no laboratrio; interpretao de informao, utilizando modelos tericos que permitam atribuir sentido aos dados recolhidos; anlise de informao e realizao de inferncias, sendo que este tipo de raciocnios possui um valor particular em Geologia; compreenso e organizao conceptual da informao; comunicao da informao.

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importante realar que contedos procedimentais e atitudinais s adquirem significado quando aplicados a um determinado contedo conceptual.

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1.4 VISO GERAL DO PROGRAMA DE 10 E 11 ANOS

O programa de Geologia (10 e 11 anos) encontra-se organizado em cinco grandes temas.

Mdulo inicial Tema I

Tema II A Terra, um planeta muito especial

Tema III Compreender a estrutura e a dinmica da geosfera

10A Geologia, os gelogos e os seus mtodos

Tema IV

Tema V A gua, um bem a gerir e a preservar (subsistema terrestre lquido)

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A Terra slida, os seus materiais e a sua dinmica (subsistema terrestre slido)

A sequncia de temas propostos pretende, em primeiro lugar, localizar a Terra no Sistema Solar, chamando a ateno para as suas caractersticas especiais em comparao com outros planetas telricos e, em simultneo, para a sua vulnerabilidade em termos ambientais. Este ltimo tipo de preocupaes atravessa todo o programa, manifestandose, de forma mais marcada, em referncias aos impactos produzidos pelo Homem nos diferentes subsistemas terrestres e a problemas nos domnios da proteco ambiental e da mudana de atitudes em ordem prtica de um desenvolvimento harmonioso e sustentvel. Neste ltimo domnio no foi esquecida a importncia da gua como fonte de vida e, portanto, como matria-prima fundamental permanncia do Homem e da biosfera. O conhecimento do ciclo da gua, dos fenmenos que ocorrem nos diferentes reservatrios da hidrosfera e das relaes desta com os restantes subsistemas contribuiro, certamente, para a compreenso dos graves problemas que, no que gua diz respeito, a espcie humana enfrenta. Urge, portanto, resolv-los no sentido de garantir a satisfao das necessidades das comunidades humanas em quantidade e em qualidade, a sobrevivncia da generalidade dos ecossistemas e a manuteno de quadros paisagsticos equilibrados e harmnicos. Pretende-se, igualmente, enfatizar a importncia do estudo dos fenmenos geolgicos que se traduzem em alteraes que afectam as comunidades humanas, quer os de carcter rpido e catastrfico, como os sismos, as erupes vulcnicas, as inundaes ou os deslizamentos de terras, quer os que se manifestam mais gradualmente e tantas vezes decorrentes da aco humana, como as alteraes climticas, a evoluo das zonas costeiras, a penria de recursos naturais ou a desertificao. Tal estudo ter, ainda, como finalidade, realar a necessidade de conhecer zonas e actividades de risco, bem como a de

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prever, prevenir ou evitar a ocorrncia de alguns desses fenmenos ou de minorar as suas consequncias. Finalidade ltima do conjunto de temas seleccionados ser a de: permitir aos jovens um melhor conhecimento da Terra, da sua histria, da sua dinmica e da sua evoluo; articular conceitos bsicos com os acontecimentos do dia-a-dia, tornando possveis interpretaes mais correctas das transformaes que continuamente ocorrem; sensibilizar para a importncia de estudar, prever, prevenir e planear, bem como a de gerir conscientemente os recursos finitos de um planeta finito, tornado mais pequeno e vulnervel por uma populao humana em crescimento acelerado e pelo desenvolvimento de tecnologias cada vez mais poderosas e agressivas. Estas, frequentemente postas ao servio de padres de consumo mais e mais delapidadores dos bens da Terra, so causadoras de alteraes ao nvel global, com profundo impacto sobre a biosfera e, de um modo particular, sobre o prprio Homem.

1.5 SUGESTES METODOLGICAS GERAIS

Os objectivos anteriormente enunciados s podem ser concretizados atravs da colocao em prtica de propostas metodolgicas coerentes com as concepes tericas defendidas. Nesse sentido, destacam-se algumas das principais ideias que enformam, na prtica, as propostas de actividades de aprendizagem apresentadas no ponto 2: - atribuir um especial destaque Histria da Cincia, em particular no suporte de estratgias de ensino baseadas em exemplos histricos. O conhecimento de antigas formas de pensar, obstaculizadoras, em determinados momentos, do desenvolvimento cientfico, associado compreenso e valorizao de episdios histricos que traduzem uma mudana conceptual, ajuda a identificar no s os conceitos estruturantes como pode, igualmente, ser uma ferramenta importante na sua superao; - potenciar actividades de indagao e pequenas investigaes, incluindo preferencialmente a utilizao de actividades laboratoriais e de campo. Privilegiar actividades prticas suscitadas por situaes problemticas abertas que favoream a explicitao das concepes prvias dos alunos, a formulao e confrontao de hipteses, a eventual planificao e realizao de actividades experimentais e respectivo registo de dados, atribuindo uma especial nfase introduo de novos conceitos e sua integrao e estruturao nas representaes mentais dos alunos. Por ltimo, deve ser prevista a possibilidade de aplicao dos conceitos estudados a situaes concretas. Neste tipo de actividades, o professor deve assumir-se como dinamizador e facilitador, envolvendo os alunos no planeamento de actividades experimentais teoricamente enquadradas; - no caso especfico da Geologia um dos aspectos que, em termos metodolgicos, mais importa destacar o das designadas actividades de campo. semelhana de outras, estas no devem ser vistas como actividades isoladas e complementares, mas antes como acontecimentos contextualizados e perfeitamente integrados nos currculos, dando continuidade ao que se faz na sala de aula e no laboratrio. As questes de segurana e certos princpios ticos de actuao do gelogo no campo, em especial a grande

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conteno na destruio de afloramentos e colheita de amostras, no devem ser esquecidos; - estimular o trabalho cooperativo, promovendo um clima de dilogo e de participao, dando a oportunidade aos alunos de explicitar as suas ideias e tornando-os conscientes das suas concepes e das dos colegas. Oferecer a possibilidade de as confrontar entre si e em simultneo com os modelos cientficos, fornecendo deste modo as condies necessrias para que se verifique uma evoluo nas suas representaes mentais; - a utilizao de modelos fsicos analgicos, comum no ensino da Geologia, dever ser realizada com precauo, uma vez que, pelas caractersticas do prprio conhecimento geolgico, se levantam, normalmente, problemas de escala, de representatividade dos materiais e de velocidade dos processos. Aconselha-se, por isso, que o recurso a modelos analgicos seja acompanhado de uma discusso das hipteses subjacentes, de uma apreenso das suas limitaes e de uma avaliao crtica dos resultados associada a uma comparao com dados reais; - desenvolver actividades de aprendizagem que integrem, na medida do possvel, os diferentes contedos conceptuais, procedimentais e atitudinais; - usar as TIC (Tecnologias da Informao e da Comunicao) como suporte na pesquisa de informao, no tratamento de dados, na construo de modelos dinmicos e na comunicao. No esquecer, tambm, as potencialidades que este tipo de ferramentas possui na promoo do trabalho cooperativo. Ao longo do programa so sugeridas diversas actividades que visam a construo e aquisio dos contedos programticos, a nvel conceptual, procedimental e atitudinal. Pretende-se com estas actividades contribuir para criar ambientes de ensino e de aprendizagem que permitam aos alunos construir o seu conhecimento, explorando alternativas, ao mesmo tempo que se familiarizam com os mtodos de trabalho dos gelogos, e adquirir um interesse crtico pelas cincias e pelas suas repercusses sociais e tecnolgicas. Sugere-se que a partir das sugestes metodolgicas apresentadas para cada tpico sejam elaborados materiais didcticos por equipas de professores, submetidos, depois de produzidos, a uma contrastao experimental que vise a sua avaliao e melhoria, adquirindo tambm, desta forma, o trabalho do professor uma componente de trabalho cooperativo e investigativo.

1.6 AVALIAOO processo de avaliao, na perspectiva construtivista seguida pelo programa, deve estar directamente relacionado com o ensino e a aprendizagem. Sendo a avaliao uma actividade caracterizada pela identificao de erros ou dificuldades, tentativas de compreenso das suas causas e tomadas de deciso com o objectivo de os corrigir, nela devem estar envolvidos o professor e o aluno, este ltimo num processo de auto-avaliao que o torne consciente dos seus percursos de aprendizagem.

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Considerando que o programa foi estruturado, entre outras perspectivas, com base numa lgica disciplinar e que os alunos j so possuidores das suas prprias representaes, chama-se a ateno para o papel que a avaliao diagnstica pode desempenhar, permitindo adequar o programa s caractersticas dos alunos. O Mdulo inicial - Tema I do presente programa, uma vez que rev e actualiza conceitos essenciais de Geologia adquiridos no ensino bsico, pode assumir-se como um excelente suporte para este tipo de avaliao. Mas se para o professor ensinar implica diagnosticar, identificar os erros e dificuldades e tomar as medidas necessrias para as ultrapassar, para o aluno o diagnstico dos seus erros e dificuldades tambm deve ser um gerador de dvidas e interrogaes. A avaliao formativa que acompanha o processo de ensino deve permitir, tanto a professores como a alunos, uma consciencializao das aprendizagens e uma clarificao do motivo por que se propem determinadas actividades, nomeadamente as actividades de carcter prtico, cuja necessidade de realizao deve ser claramente compreendida. Neste sentido, a colocao inicial de situaes-problema, reconhecidas e compreendidas pelos alunos, poder facilitar esta tarefa. Tambm importante que na avaliao das actividades prticas se identifique se o aluno capaz de, perante um novo problema, aplicar conhecimentos j adquiridos, desenhando, eventualmente, novas experincias. Durante o processo de ensino tambm o prprio programa deve ser alvo de avaliao, procurando os professores ajust-lo s diferentes realidades, nomeadamente atravs da introduo de outras situaes-problema. Associada avaliao diagnstica e formativa dever ter lugar tambm uma avaliao terminal que permite identificar se foi ou no encontrada uma resposta para as questes-problema colocadas. Esta avaliao dever no s contemplar os produtos, avaliando conhecimentos, capacidades, atitudes e valores como tambm o processo, isto , se foram ou no alcanados os objectivos pretendidos. A avaliao das capacidades, atitudes e valores deve ser enquadrada em actividades de ensino que promovam este tipo de aprendizagens, defendendo-se a utilizao de instrumentos de avaliao diversificados, nomeadamente baseados em critrios. Embora se considere que a avaliao formativa deva prevalecer durante todo o processo educativo, torna-se, igualmente, indispensvel a criao de momentos de avaliao sumativa. O repensar do papel da avaliao, integrando-a no processo educativo, necessita, deste modo, que se procurem novas formas de organizar o trabalho na sala de aula e na escola, assim como uma diversificao dos instrumentos de recolha de informao. Entre as diversas tcnicas e instrumentos de recolha de dados que o professor tem disponveis, alm dos testes, podem destacar-se a ttulo de exemplo, os relatrios de actividades, os portfolios, os mapas conceptuais, os Vs de Gowin e as grelhas de observao.

1.7 RECURSOS Tendo em considerao o conceito alargado de actividade prtica aceite, incluindo actividades de papel e lpis, pesquisas bibliogrficas, debates, planeamento de experincias e a sua realizao, registo e organizao de dados, isto , todo e qualquer tipo de actividade em que o aluno se assuma como construtor do seu prprio

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conhecimento, tornam-se necessrios diversos recursos que se agrupam de acordo com a sua natureza e finalidade. Ao listarem-se alguns recursos considerados relevantes, no se pretende, com isso, a excluso de outro tipo de recursos. A partir de material considerado bsico, as escolas e os professores devero promover o seu enriquecimento de acordo com condies especficas.

1.7.1 Material bsico de laboratrioConsultar as listas de materiais publicadas pela Direco-Geral de Administrao Escolar (DGAE).

1.7.2 Material bsico para actividades de campo-Caderno de campo -Canivetes -Capacete -Caixa de primeiros socorros -Cartas geolgicas -Bssola com clinmetro -Escopros -Etiquetas -Fitas mtricas -Mquina fotogrfica -Marcador indelvel -Martelos de gelogo -Mochila -Lupas de mo (10x)

1.7.3 Coleces de materiais geolgicosAmostras de mo de rochas:-andesito -ardsia -arenitos -argila -basalto -calcrios -carves -conglomerados -diorito -filitos -gabro -gesso -gnaisse -granito -marga -mrmores -micaxisto -peridotito -quartzito -rilito -sal-gema -travertino -tufo calcrio -turfa -xisto argiloso

Amostras de minerais:-calcite -feldspatos -micas (moscovite e biotite) -olivinas -quartzo

Amostras de fsseis diversos.

1.7.4 Blocos-diagrama e modelos para reproduzir estruturas geolgicas-Placa plstica transparente com punho -Tina em plstico transparente (26x16x17 cm)

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1.7.5 Cartas (topogrficas e geolgicas), mapas temticos e fotografias areas.-Cartas geolgicas de Portugal (Escalas 1: 500 000 e 1: 50 000) -Mapas topogrficos (Folhas da Carta Militar de Portugal escala de 1: 25 000) -Carta Tectnica de Portugal (escala 1: 1 000 000) -Fotografias areas (pares) -Fotografias obtidas por deteco remota -Carta de risco ssmico de Lisboa

1.7.6 Recursos institucionais, locais de interesse geolgico e geomonumentos-Museu Nacional de Histria Natural -Museu Universitrio de Mineralogia/Geologia da Universidade de Trs-os-Montes e Alto Douro (Vila Real) -Museu de Histria Natural da Faculdade de Cincias e Tecnologia da Universidade de Coimbra -Museu de Histria Natural da Faculdade de Cincias da Universidade do Porto -Museu Geolgico do Instituto Geolgico e Mineiro -Museu do Ferro da Regio de Moncorvo -Museu da Lourinh -Casa da Malta Museu Mineiro (S.Pedro da Cova Gondomar) -Parque Paleozico (Valongo) Geomonumentos (a nvel de afloramento): em Lisboa, Miocnico com briozorios, na Rua Sampaio Bruno, basalto, na Rua Fialho de Almeida; calcrio e slex do Cenomaniano, em Sete Moinhos, Avs. Infante Santo e Calouste Gulbenkian: terrao fluvial, na Trav. das guas Livres; em Sesimbra, Pedreira do Avelino (pegadas de saurpodes); em Torres Vedras, tronco fossilizado em Cadriceira; em Setbal, Pedra Furada; em Sintra, arriba na Praia Grande (pegadas de dinossauros). Geomonumentos (a nvel de stio): jazidas com pegadas de dinossauros de Pego Longo (Carenque) e da Pedreira do Galinha (Serra dAire), Pedra da Mua e Lagosteiros (Sesimbra); campo de lapis da Pedra Furada, Granja dos Serres (Pero Pinheiro); Monte de Santa Luzia e Museu do Quartzo (Viseu). Geomonumento (a nvel da paisagem): caldeiras vulcnicas da Ilha de S.Miguel, os polja de Mira-Minde e Nave do Baro (Algarve); formaes crsicas e, em especial, algumas grutas do macio Calcrio Estremenho; a concha de S. Martinho do Porto, aspectos de paisagem glaciria nas serras da Peneda e da Estrela; o cabo Mondego e a serra da Boa Viagem (Figueira da Foz); as Portas do Rodo (no Tejo); o Pulo do Lobo (no Guadiana) e o Vale do Ca, entre outros.1

1.7.7.

Recursos geolgicos multimedia

Apenas so referidas fontes de informao geolgica portuguesas2, por se considerar ser de atribuir um especial destaque a estes stios. Contudo, uma pesquisa realizada1 Recolhido de Galopim de Carvalho, A.M. (1998 ). Geomonumentos Uma reflexo sobre a sua classificao e enquadramento num projecto alargado de defesa e valorizao do patrimnio Natural em Actas do V Congresso Nacional de Geologia, Lisboa.

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Informao recolhida de Legoinha, P., Brilha, J.B.R. e Neves, L. (2000). Geologia e Internet em Portugal. 1 Seminrio - Utilizao das Tecnologias de Informao e Comunicao em Geologia, Braga.

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atravs de um motor de busca pode revelar muitos outros stios, a nvel internacional, com interesse para os professores de Geologia.GEOPOR (http://www.geopor.pt) este stio disponibiliza informao relevante relacionada com as Geocincias em Portugal. Inclui o GEOPOR NA ESCOLA, especialmente dirigido a professores e alunos, onde se destacam sugestes de actividades de campo e de laboratrio, base de dados fotogrfica com aspectos geolgicos nacionais com interesse didctico e informaes para os alunos que pretendam prosseguir os seus estudos na rea da Geologia. Instituto Geolgico e Mineiro (http://www.igm.pt) Museu de Histria Natural da Universidade de Lisboa (http://www.fc.ul.pt/museu/) Museu da Lourinh (http://www.leaderoeste.pt/Leaderll/Area6/geal/index.html) GEOPROF EDUCAO EM GEOLOGIA (http://www.fc.up.pt/geo/geoprof/index.html) ligado ao Departamento de Geologia da Universidade do Porto, este stio encontra-se especialmente vocacionado para a temtica do ensino da Geologia. Museu de Mineralogia da Faculdade de Cincias da Universidade do Porto (http://www.fc.up.pt/geo) este stio proporciona uma visita sala de Mineralogia do Museu de Histria Natural da Faculdade de Cincias da Universidade do Porto. Instituto de Meteorologia (http://www.meteo.pt/sismologia/sismos.html) este stio fornece informao sobre a localizao dos epicentros dos sismos mais recentes registados no nosso pas. Direco Geral do Ambiente (http://www.iambiente.pt/atlas/index.html) atravs do Atlas do Ambiente, disponvel neste stio, possvel aceder a mapas sobre diversos temas: intensidade ssmica, precipitao, orografia, temperatura do ar, caracterizao dos solos, etc. Departamento de Cincias da Terra da Universidade do Minho (http://www.dct.uminho.pt/mirandela) e o Centro de Estudos Geolgicos da Universidade Nova de Lisboa (http://www.dct.fct.unl.pt/CEGUNLP/Cienciaviva.html) - disponibilizam, respectivamente, visitas de campo virtuais depresso de Mirandela e Pennsula de Setbal.

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Departamento de Cincias da Terra da Universidade do Minho atravs de http://www.dct.uminho.pt/rpmic possvel aceder a uma aplicao que simula observaes microscpicas de rochas portuguesas. Parque Mineiro Cova dos Mouros (http://minacovamouros.sitepac.pt)

Aplicaes em CD-ROM

A utilizao das aplicaes em CD-ROM permite a realizao de diversas actividades prticas no mbito da Geologia e possibilita um grau de autonomia mnimo no manuseamento do computador. As aplicaes em CD-ROM que se sugerem so de fcil utilizao, interactivas, rigorosas cientificamente e, algumas, alm de possurem bases de dados, tambm permitem simulaes. - Earth Quest, 1.0 - Eyewitness, Virtual Reality. - Os sismos e a gesto da Emergncia, Pais, I., Cabral, J. et al., Lisboa. - Enciclopdia do Espao e do Universo, 1.0 - Globo Multimedia. - Nas Origens do Homem, Coppens, Y., Microfolie's, Centre National de Cinematographie, Cryo. - L'Ocean des Origines, Prache, D., Microfolie's, Virtual Studio, 1996. - The study of minerals, Dyar D. et al., Tasa Graphic Arts, Inc., 1997. - Enciclopdia Multimedia Mineralogia, Rodrigues, F., Texto Editora.

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Aplicaes em disquete de 3 - MINERALOGIA - Silvrio, F. e Rodrigues N., Gabinete de Estudos e Planeamento, Projecto Minerva - Ministrio da Educao. - SkyGlobe 3.5, A Shareware Product of KlassM SoftWare, 1992, Mark A Hney. - PlanetWatch 2.0, Raben Softwareand Graphics, 1994, Galen Raben. - ORBITS 2.1, Voyage Trough, THE SOLAR SYSTEM, Software Marketing Corporation, 1991, WirterTech.

Aplicaes em filme-vdeo

- The Living Planet, David Attenborough. - Earth Revealed, Maureen Muldaur -Earth Story, David Sington, BBC, 1998.

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2. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA2.1. ORGANIZAO GERAL

Cada um dos temas propostos para os 10 e 11 anos tem, como ponto de partida, uma situao-problema, com a qual se pretende: motivar os alunos para o estudo dos diversos assuntos, interessando-os pela sua realidade mais prxima; contextualizar os conceitos que se espera venham a ser adquiridos, encontrando um fio condutor que lhes d unidade; desenvolver formas de pensamento mais elaboradas; corrigir eventuais erros que a mediatizao de determinados assuntos tem provocado.

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A proposta de uma situao-problema concreta em nada impede os professores de escolher uma outra questo, ou vrias questes, procurando, inclusivamente, temas da geologia regional do interesse prximo dos alunos. Deve, contudo, procurar-se uma abordagem coerente relativamente aos objectivos anteriormente expressos. Cada um dos temas apresentado por meio de: -

um quadro de contedos programticos, onde se encontram descritos os contedos conceptuais, procedimentais e atitudinais previstos para cada um dos temas e onde tambm se estabelece o tipo e o grau de aprendizagem que se espera venha a ser alcanado pelos alunos nos diferentes assuntos; so ainda destacados aspectos particularmente relevantes da matria, que devem ser alvo de insistncia por parte do professor. Alm disso, este quadro pretende, tambm, ser uma referncia quando se desenvolvam actividades de aprendizagem e de avaliao;uma carta de explorao geral, em que delineada uma viso de conjunto dos assuntos abordados no tema, a sua sequncia e a forma como a situaoproblema se interrelaciona com os contedos programticos, assumindo-se, deste modo, como unificadora de uma srie de contedos programticos; um conjunto de documentos complementares, que rene cartas de explorao, mais desenvolvidas, dos vrios assuntos, assim como algumas sugestes metodolgicas de carcter mais especfico.

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Estes diferentes instrumentos auxiliares esto organizados de forma a que seja possvel fazer leituras no lineares do programa, isto , que os professores possam passar directamente para os assuntos que se lhes afigurem oportunos em determinado momento.

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2.2 PROGRAMA DO 10 ANO 2.2.1 VISO GERAL DOS TEMAS O Quadro seguinte inclui uma viso geral dos temas propostos para o programa do 10 ano de Geologia, apenas ao nvel dos contedos conceptuais.

Viso geral dos temas (contedos conceptuais)Mdulo inicial Tema I A Geologia, os gelogos e os seus mtodos (Apresentao de uma situaoproblema) 1.A Terra e os seus subsistemas em interaco. 1.1Subsistemas terrestres (geosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera). 1.2 Interaco de subsistemas. Tema II A Terra, um planeta muito especial (Apresentao de uma situaoproblema) 1. Formao do Sistema Solar. 1.1 Provvel origem do Sol e dos planetas. 1.2 Planetas, asterides e meteoritos. 1.3 A Terra acreo e diferenciao. 2. A Terra e os planetas telricos. 2.As rochas, arquivos que relatam a Histria da Terra 2.1 Rochas sedimentares. 2.2 Rochas magmticas e metamrficas. 2.3 Ciclo das rochas. 2.1 Manifestaes da actividade geolgica. 2.2 Sistema Terra-Lua, um exemplo paradigmtico. 3. A Terra, um planeta nico a proteger. 3.1 A face da Terra. Continentes e fundos ocenicos. 3.2 Intervenes do Homem nos subsistemas terrestres. 3.2.1 Impactos na geosfera. 3.2.2 Proteco ambiental e desenvolvimento sustentvel. Tema III Compreender a estrutura e a dinmica da geosfera (Apresentao problema) de uma situao-

1. Mtodos de estudo para o interior da geosfera. 2.Vulcanologia. 2.1 Conceitos bsicos. 2.2 Vulces e tectnica de placas. 2.3 Minimizao de riscos vulcnicos previso e preveno. 3.Sismologia. 3.1 Conceitos bsicos. 3.2 Sismos e tectnica de placas. 3.3 Minimizao de riscos ssmicos previso e preveno. 3.4 Ondas ssmicas e descontinuidades internas. 4. Estrutura interna da geosfera 4.1 Modelo segundo a composio qumica (crosta, manto e ncleo). 4.2 Modelo segundo as propriedades fsicas (litosfera, astenosfera, mesosfera e ncleo). 4.3 Anlise conjunta dos modelos anteriores.

3.A medida do tempo e a idade da Terra. 3.1 Idade relativa e idade radiomtrica. 3.3 Memria dos tempos geolgicos.

4.A Terra, um planeta em mudana. 4.1 Princpios bsicos do raciocnio geolgico. 4.1.1 O presente a chave do passado (actualismo geolgico). 4.1.2 Processos violentos e tranquilos (catastrofismo e uniformitarismo). 4.2 O mobilismo geolgico.As placas tectnicas e os seus movimentos.

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MDULO INICIAL - TEMA IA GEOLOGIA, OS GELOGOS E OS SEUS MTODOS

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A. MDULO INICIAL - TEMA I - A GEOLOGIA, OS GELOGOS E OS SEUS MTODOS

Introduo A Geologia uma das Cincias da Terra que estuda a histria do nosso planeta, a sua estrutura, os materiais que o compem, os minerais e as rochas, os processos da sua transformao e a sua configurao espacial. Para este estudo convergem saberes oriundos de diversas reas de conhecimento. Como a Terra est em permanente mutao, de forma lenta ou rpida, de forma contnua ou espordica, os gelogos estudam essas mudanas. Eles investigam realidades to diversas e complexas como glaciares e vulces, sismos, praias e rios, as rochas e, tambm, a histria da prpria vida, procurando compreender o que aconteceu no passado e aquilo que est a acontecer no presente. Para eles, o presente a chave do passado. Directamente, os gelogos trabalham em todos os locais a que podem aceder, em todos os cantos do Mundo: desde os picos gelados das altas montanhas e dos vulces activos at s profundezas dos oceanos. Para alm disto, os gelogos tm de confiar nas suas observaes indirectas, utilizando instrumentos de medida sensveis e criando modelos. As perguntas que o gelogo coloca sobre o nosso planeta podem obter dois tipos de respostas, de natureza histrica ou de natureza causal. Nas primeiras, a principal preocupao est relacionada com a descrio da evoluo da Terra, desde a sua formao at aos nossos dias; nas segundas, a principal preocupao est em tentar conhecer e compreender as causas que operam na Terra. Mas, no seu conjunto, a Geologia uma cincia especial com aplicaes prticas, j que, sendo a cincia que estuda o nosso planeta, , tambm, a cincia do nosso prprio ambiente. Para investigar esse ambiente, os gelogos servem-se de observaes directas ou do uso de tecnologia de maior ou menor sofisticao, que lhes permite criar, testar e modificar modelos e teorias que representem, expliquem e prevejam mudanas passadas e futuras no sistema Terra. Contudo, como a maior parte dos processos geolgicos, numa perspectiva humana, so extraordinariamente lentos e imperceptveis, os gelogos no podem, muitas vezes, testar as suas hipteses atravs da observao directa ou da experimentao. Da que, para complementar o seu trabalho de campo ou de laboratrio, eles tenham necessidade de desenvolver modelos em pequena escala para estudar fenmenos geolgicos em larga escala, ou de recorrer aos computadores que permitem utilizar modelos matemticos de forma rpida e eficiente. Para alm da satisfao da curiosidade intelectual, os gelogos desempenham, nos dias de hoje, um papel relevante na soluo de alguns dos mais prementes problemas da Sociedade. A Geologia solicitada, por exemplo, para indicar a localizao de reas para a deposio de lixos radioactivos e outros,

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para determinar a utilizao de terras por parte das populaes, para o fornecimento adequado de gua, para intervir no planeamento de grandes obras de engenharia, bem como para prever a existncia e localizao de novas reas para a explorao de recursos naturais. Procurar evitar e saber lidar de forma eficiente com as catstrofes naturais, bem como fornecer indicaes sobre o sistema global, nomeadamente as mudanas climticas, so outras das inmeras responsabilidades que caem sobre os gelogos dos nossos dias. Para alm dos mltiplos aspectos educativos e do papel que desempenha a nvel social, indispensvel que compreendamos como funciona a Terra, examinando os materiais que a constituem e os processos que nela tm lugar. S deste modo podemos tomar plena conscincia do ambiente em que vivemos, ser capazes de fazer previses sobre as alteraes que podem surgir no futuro e entender como as actividades humanas podem estar a afectar o nosso planeta, nico entre os outros corpos do Sistema Solar. Na realidade, o seu tamanho, composio, atmosfera, hidrosfera e a estrutura do seu interior contribuem para essa singularidade. 1. Objectivos didcticos Rever concepes adquiridas em anos anteriores. Reforar conceitos considerados estruturantes no conhecimento geolgico. Caracterizar a Geologia atravs da identificao dos mtodos de investigao prprios e dos seus princpios bsicos de raciocnio. Reconhecer a importncia das controvrsias e mudanas conceptuais na construo do conhecimento geolgico, na perspectiva de que a Cincia no deve ser encarada como um acumular gradual e linear de conhecimentos.

2. Contedos programticos e nvel de aprofundamentoO desenvolvimento programtico do Mdulo inicial - Tema I resulta da identificao, na rea da Geologia, de quatro conceitos estruturantes: A Terra, como sistema resultante da interaco de vrios subsistemas (geosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera). As rochas como arquivos fornecedores de informaes sobre o passado da Terra. O tempo geolgico um tempo longo a Terra tem uma idade aproximada de 4 600 milhes de anos (4 600 Ma). A Terra um planeta em constante mudana, tanto do ponto de vista biolgico, como geolgico.

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Os designados conceitos estruturantes, inseridos num modelo construtivista de ensino e de aprendizagem, correspondem a conceitos que podem

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transformar o sistema cognitivo dos alunos de tal maneira que lhes permita, de uma forma coerente, adquirir novos conhecimentos, por construo de novos significados, ou modificar os anteriores, por reconstruo de significados antigos. Tendo em conta que a elaborao dos () programas dever ter em considerao as aprendizagens essenciais efectuadas pelos alunos durante a escolaridade bsica3, assim como indicar os conceitos e as competncias adquiridas no ensino bsico indispensveis para o desenvolvimento do programa do 10 ano, de forma a permitir a realizao da avaliao diagnstica, tanto para a reorientao dos alunos como para o delinear de estratgias de recuperao3 e, finalmente, prever, para o 10 ano, consoante os conceitos e competncias atrs referidos, um mdulo inicial ou uma previso de tempos, na gesto do programa, que assegurem a actualizao ou facilitem a aquisio desses conceitos essenciais3, estruturou-se o Mdulo inicial - Tema I, que procura, de uma forma global, dar satisfao queles requisitos. Trata-se, portanto, de uma breve introduo que dever preparar os alunos para um estudo mais detalhado da Geologia, j que rev, torna explcitos, actualiza e, por vezes, refora conceitos essenciais desta rea de conhecimento.

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DES-ME (2000). Orientaes para a elaborao dos programas, Lisboa.

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Quadro I Contedos programticos, nvel de aprofundamento e nmero de aulas previstas.Contedos conceptuais Contedos procedimentais Contedos atitudinais Recordar e enfatizar Evitar Factos, conceitos, modelos e teorias que os alunos devem conhecer, compreender e usar Nmero de aulas previstas 1 (Apresentao da situao-problema) 1.A Terra e os seus subsistemas em interaco. 1.1 Subsistemas terrestres (geosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera). 1.2 Interaco de subsistemas. Identificar elementos constitutivos da situaoproblema. Problematizar e formular hipteses. Testar e validar ideias. Planear e realizar pequenas investigaes teoricamente enquadradas. Observar e interpretar dados. Usar fontes bibliogrficas de forma autnoma pesquisando, organizando e tratando informao. Utilizar diferentes formas de comunicao, oral e escrita. Aceitar que muitos problemas podem ser abordados e explicados a partir de diferentes pontos de vista. Assumir atitudes de rigor e flexibilidade face a novas ideias. Admitir a investigao cientfica como uma via legtima de resoluo de problemas. Desenvolver atitudes e valores inerentes ao trabalho individual e cooperativo. O conceito de sistema (aberto e fechado). A interaco dos diferentes subsistemas terrestres. Limitar a anlise e interpretao dos fenmenos geolgicos geosfera, considerando-a independente dos outros subsistemas. -Atmosfera -Biosfera -Geosfera -Hidrosfera -Sistema Terra 1

2.As rochas, arquivos que relatam a Histria da Terra. 2.1 Rochas sedimentares. 2.2 Rochas magmticas e metamrficas. 2.3 Ciclo das rochas.

A existncia de diferentes tipos de rochas (sedimentares, magmticas e metamrficas), fornecendo todas elas informaes sobre o passado da Terra. O facto de as rochas sedimentares se disporem, habitualmente, em estratos e serem as mais comuns superfcie da Terra. A contnua formao, destruio e reciclagem das rochas ciclo das rochas.

Uma caracterizao pormenorizada dos diferentes tipos de rochas e dos seus respectivos ambientes de formao. A referncia, no ciclo das rochas, aos seus subciclos.

-Estrato -Rocha sedimentar -Rocha magmtica -Magma -Rocha metamrfica -Ciclo das rochas

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3.A medida do tempo e a idade da Terra. 3.1 Idade relativa e idade radiomtrica. 3.2 Memria dos tempos geolgicos. 4. A Terra, um planeta em mudana. 4.1 Princpios bsicos do raciocnio geolgico. 4.1.1 O presente a chave do passado (actualismo geolgico). 4.1.2 Processos violentos e tranquilos (catastrofismo e uniformitarismo). 4.2 O mobilismo geolgico. As placas tectnicas e os seus movimentos.

O significado das escalas do tempo geolgico, reconhecendo que estas representam uma sequncia de divises na Histria da Terra, sendo as respectivas idades registadas em milhes de anos. As principais divises correspondem a momentos de grandes extines. O reconhecimento de princpios de raciocnio e mtodos de investigao caractersticos da Geologia, destacandose, em especial, o actualismo, o catastrofismo e o uniformitarismo. A noo de que o mesmo fenmeno geolgico pode, por vezes, ser interpretado a partir de mais do que um modelo explicativo, desempenhando as controvrsias e os debates um papel importante na construo do conhecimento cientfico. O facto de a histria da Terra estar marcada pelo aparecimento, evoluo e extino de muitas espcies. O reconhecimento da existncia de uma camada terrestre exterior slida fragmentada em placas, as quais se encontram em constante movimento.

A memorizao das designaes atribudas s diferentes divises ou, inclusivamente, da sua durao temporal.

-Fssil -Princpio da sobreposio -Idade relativa e idade radiomtrica -Escala do tempo geolgico -Actualismo geolgico -Catastrofismo -Uniformitarismo -Tectnica de placas -placa litosfrica -limites de placas (convergentes, divergentes e conservativos). -Extino

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A ideia de que existem, sempre, modelos explicativos nicos para um mesmo fenmeno. O estudo pormenorizado dos mecanismos relativos tectnica de placas.

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Uma caracterizao dos diferentes tipos de placas (continental, ocenica e mista).

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3. Situao-problema Entre as diversas questes que, nos ltimos anos, tm suscitado o interesse dos gelogos e que, em simultneo, tm sido alvo de uma grande divulgao em termos mediticos, encontra-se a da extino dos dinossauros, problema para o qual tm vindo a ser propostos diferentes modelos explicativos. Atravs da introduo desta questo como fio condutor do Mdulo inicial - Tema I, pretende-se rever uma srie de conceitos adquiridos anteriormente e, ao mesmo tempo, corrigir algumas concepes erradas que, sobre este assunto, se tm desenvolvido devido s abordagens sensacionalistas que frequentemente tm sido feitas. Deve ser destacado o facto de existir mais do que um modelo explicativo para a sua extino, aproveitando-se a oportunidade para colocar em evidncia o processo de construo do conhecimento cientfico.

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4. CARTA DE EXPLORAO GERAL DO MDULO INICIAL - TEMA ICONCEITOS ESTRUTURANTES SITUAO-PROBLEMA CONTEDOS CONCEPTUAIS

O sistema Terra o resultado da interaco de vrios subsistemas ( geosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera); qualquer alterao num dos subsistemas pode afectar os restantes.

1. A Terra e os seus subsistemas em interaco.1.1 Subsistemas terrestres (geosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera). 1.2 Interaco de subsistemas.

2. As rochas, arquivos que relatam a histria da Terra.As rochas so arquivos fornecedores de informaes sobre o passado da Terra. Porque se extinguiram os dinossauros da face da Terra?

2.1 Rochas sedimentares. 2.2 Rochas magmticas e metamrficas. 2.3 Ciclo das rochas.

O tempo geolgico um tempo longo; a Terra tem uma idade aproximada de 4 600 Ma.

3. A medida do tempo e a idade da Terra.3.1 Idade relativa e idade radiomtrica. 3.2 Memria dos tempos geolgicos.

A Terra um planeta em mudana, tanto do ponto de vista biolgico como geolgico.

4. A Terra, um planeta em mudana.4.1 Princpios bsicos do raciocnio geolgico. 4.1.1 O presente a chave do passado (actualismo geolgico). 4.1.2 Processos violentos e tranquilos (catastrofismo e uniformitarismo). 4.2 O mobilismo geolgico. As placas litosfricas e os seus movimentos.

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RELAES ENTRE CONTEDOS CONCEPTUAIS E SITUAO-PROBLEMA

Uma resposta ao problema da extino dos dinossauros deve ser procurada atravs do estudo dos vrios subsistemas terrestres e das suas interaces

Subsistemas terrestres

R.mag. R.sed. Os restos e os vestgios da actividade dos dinossauros so encontrados em estratos (rochas sedimentares) Estratos R.met. Causas catastrficas

Princpio da sobreposio

Resposta(s) questo problemtica

possvel datar o aparecimento e o desaparecimento dos dinossauros.

Idade relativa

Escala de tempo geolgico Idade radiomtrica Causas graduais

As reconstituies dos ambientes em que viveram os dinossauros (paleoambientes), assim como a reconstituio dos prprios seres so reveladoras das mudanas que ocorreram no decurso do tempo.

Mudanas biolgicas

Mudanas geolgicas

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Doc. 1. A Terra, um planeta formado por vrios subsistemas em interacoA. Concretizao dos contedos programticos a nvel do problema proposto A Terra, pequeno planeta vulnervel e suspenso no espao, um sistema dinmico que troca energia com o exterior, mas cujas trocas de matria com o espao vizinho no so significativas. No entanto, os seus subsistemas, constitudos pela superfcie slida, pelas guas, pelo invlucro de gases e pelos organismos vivos, interagem de forma complexa. O equilbrio dinmico em que se encontram depende da permuta de matria e de energia que, ao longo do tempo geolgico, fazem entre si em ciclos contnuos de mudana. O nosso planeta , pois, um sistema nico e interactivo que, tal como numa fotografia tirada do espao, deve ser visto de um modo global. Uma alterao num dos subsistemas causa, necessariamente, algures, uma alterao no sistema global e, por isso, o ambiente em que vivemos depende do envolvimento de todos eles geosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera. Tambm o problema da extino dos dinossauros s pode ser devidamente analisado se for estudado no contexto das mudanas que, ao longo da histria da Terra, foram ocorrendo nos vrios subsistemas terrestres.

B. Carta de exploraoO problema da extino dos dinossauros s pode ser devidamente analisado se for estudado no contexto dos vrios subsistemas terrestres

Subsistemas terrestres (geosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera)

Sistemas (abertos e fechados)

Fontes de energia Exemplos de interaces dos subsistemas terrestres

Solar

Interna

C. Sugestes metodolgicas Atravs da Imprensa possvel recolher informao que permita testemunhar as interaces dos vrios subsistemas, em alguns casos com efeitos positivos, embora na maior parte das situaes se destaquem mais os efeitos negativos.

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Doc. 2.A.

As rochas, arquivos que relatam a histria da Terra

Concretizao dos contedos programticos a nvel do problema proposto

Os vestgios da presena de dinossauros superfcie da Terra so encontrados em rochas sedimentares. Estas rochas so caracterizadas por se apresentarem frequentemente em estratos. Referir que, alm destas, existem rochas magmticas e metamrficas que, em conjunto com as primeiras, fazem parte do designado ciclo das rochas. B. Carta de exploraoRochas sedimentares onde se observam restos fossilizados de dinossauros ou vestgios da sua actividade R.magmticas

Ciclo das rochasR.metamrficas

R.sedimentares

Estratos

Compreendidos entre duas superfcies limite

Formados num perodo em que as condies de deposio e de material disponvel se mantiveram aproximadamente constantes

Podendo conter fsseis

C.

Sugestes metodolgicas

Sugere-se para este tema a realizao de uma actividade experimental enquadrada por um episdio da histria da Geologia. Uma anlise da evoluo do conhecimento geolgico reveladora da importncia da aquisio do conceito de estrato, facilitador de uma compreenso da histria da Terra. O primeiro autor a fazer uso deste termo, num contexto geolgico, foi Nicolaus Steno (1638-1686), considerado por muitos como um dos fundadores da Geologia, exactamente por ter desenvolvido um dos seus princpios bsicos. O termo estrato, que j era utilizado pelos qumicos e pelos mdicos para se referirem aos depsitos que, por vezes, se formavam nos seus recipientes de ensaio, foi transportada por Steno para a Geologia. Ele definiu os estratos como camadas de sedimentos, depositadas a partir de fluidos numa posio inicialmente horizontal, podendo, no entanto, ser posteriormente deformados. Embora no tivesse formulado de forma explcita o princpio da sobreposio dos estratos, este estava implcito nos seus trabalhos. Entre as diversas questes que a obra de Steno nos pode sugerir e que podem servir para orientar uma actividade experimental, encontram-se as seguintes: - Sero os estratos sempre horizontais quando se formam? - O que pode conduzir inclinao que observada em grande parte dos estratos? - O que pode levar a distinguir um estrato do anterior ou do seguinte?

Com material relativamente simples, um recipiente de vidro largo, tipo aqurio, e diversos tipos de material detrtico (areias com granulometrias e cores diferentes) podem ser ensaiadas e discutidas diversas situaes.

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Doc. 3. A medida do tempo geolgico e a idade da TerraA. Concretizao dos contedos programticos a nvel do problema proposto

A poca em que viveram os dinossauros pode ser determinada atravs de uma datao relativa ou de uma datao radiomtrica das rochas onde se encontram os seus vestgios. Durante mais de 170 Ma estes seres viveram sobre o nosso planeta, tendo-se extinguido h cerca de 65 Ma. B. Carta de exploraoA possibilidade de determinar a idade dos dinossauros

Idade relativa

Idade radiomtrica

Princpio da sobreposio dos estratos

Escala do tempo geolgico

C.

Sugestes metodolgicas

C1. Um episdio da Histria da Geologia, protagonizado por Lord Kelvin (1824-1907), um fsico de grande prestgio na sua poca, marcou um perodo de mudana conceptual importante. s metodologias uniformitaristas dos gelogos, com uma fundamentao essencialmente qualitativa, contrapuseram-se os dados quantitativos dos fsicos, os quais lhes grangearam, na poca, uma grande notoriedade entre a comunidade cientfica. Defensor do modelo de um planeta em arrefecimento, Kelvin calculou, unicamente com base em dados fsicos, sem levar em conta a energia resultante da radioactividade, desconhecida na poca, uma idade para a Terra de cerca de 98 Ma. Este valor no foi bem recebido pelos gelogos, que necessitavam de trabalhar com perodos de tempo muito longos para justificarem algumas das alteraes que observavam, tendo dado origem a uma intensa controvrsia. Foi necessrio esperar pelo incio do sculo XX para que, com a descoberta da radioactividade e dos mtodos de datao radiomtrica, idade da Terra fosse atribudo um valor aproximado de 4 600 Ma. So diversas as questes que podem ser abordadas a partir deste exemplo: Por que razo o valor obtido por Lord Kelvin para a idade da Terra chocou tanto a comunidade geolgica? Qual a influncia que os factores sociais, neste caso o prestgio de um cientista, podem desempenhar para a aceitao ou no de uma teoria? C2. frequente os alunos possurem ideias poucos correctas sobre a idade dos dinossauros e o perodo em que estes viveram sobre o nosso planeta. Uma actividade que familiarize os alunos com a escala de tempo geolgico e com o registo sobre esta dos principais acontecimentos da histria da Terra pode contribuir para a construo de um modelo que ajude percepo do conceito de tempo geolgico. Comea, ento, por reduzir-se os 4 600 Ma da idade da Terra a apenas um ano de 365 dias. So diversas as questes que podem ser abordadas a partir daquele pressuposto. A quantos milhes de anos equivale um dia? Os anfbios saram da gua h aproximadamente 300 Ma. Marcar num calendrio o dia correspondente quele acontecimento. Assinalar num calendrio o dia correspondente extino dos dinossauros, que ocorreu h cerca de 65 Ma. O Homem existe na Terra h cerca de 1 Ma. A quantas horas de um dia corresponde aquele valor?

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Doc. 4.A.

A Terra, um planeta em mudana

Concretizao dos contedos programticos a nvel do problema proposto

Os dinossauros foram evoluindo e dando origem a vrias espcies durante os cerca de 170 Ma que viveram sobre a Terra. Paralelamente a esta evoluo biolgica, durante aquele perodo de tempo, ocorreram grandes alteraes geolgicas, nomeadamente a abertura do oceano Atlntico e a formao de vrias cadeias montanhosas. B. Carta de exploraoO estudo dos restos fossilizados de dinossauros ou dos seus vestgios permite fazer algumas reconstituies

Mudanas biolgicas (evoluo dos seres vivos) Modelos explicativos

Mudanas geolgicas (mobilismo)

Placas litosfricas

Limites

Movimentos

C. Sugestes metodolgicas C1. A noo de que a histria do Homem sobre a Terra tinha sido antecedida por uma outra histria, anterior sua presena, comeou a tornar-se evidente no final do sculo XVIII. As rochas sedimentares estratificadas possuam, muitas vezes, uma espessura e riqueza em fsseis que sugeria uma deposio extremamente lenta, o que, por sua vez, implicava a aceitao de cronologias longas. Porm, nem todos os defensores de uma escala de tempo longa aceitaram unicamente a actuao de causas lentas e graduais. Para muitos, esse tempo imenso poderia ter sido interrompido por catstrofes violentas. Georges Cuvier (1769-1832) foi um dos principais defensores do catastrofismo geolgico, tendo considerado que a Terra esteve sujeita, com uma certa regularidade, a sbitas e violentas alteraes que teriam provocado a extino da fauna e da flora existentes. A estes perodos de extino seguir-se-iam perodos de estabilidade em que uma nova fauna e uma nova flora voltariam a ocupar a superfcie do globo terrestre. Reviver as principais ideias defendidas por Cuvier pode suscitar algumas questes com interesse didctico: como possvel que os mesmos objectos e fenmenos possam ser interpretados a partir de dois modelos distintos? No final do sculo XIX e princpios do sculo XX as teorias catastrofistas foram fortemente criticadas, acabando por prevalecer as explicaes que enfatizavam uma viso uniformitarista: que factores contribuiram para esta mudana? Actualmente, assiste-se a um novo interesse pelas concepes catastrofistas, sob a designao de neocatastrofismo: a que se deve este ressurgir? C2. Desenvolver um conhecimento procedimental do modo como os gelogos estudam a Terra, identificando as escalas fsicas (da atmica at planetria) e as escalas temporais de observao que utilizam, realizando clculos simples para a determinao de taxas de mudana de alguns processos geolgicos, estabelecendo inferncias a partir, por exemplo, de vestgios da actividade de dinossauros, chamando a ateno para a necessidade que os cientistas tm de se manterem abertos a outras evidncias e argumentos. Algumas pistas para a preparao desta actividade podem ser obtidas em: Bush, R.M. ( 1996). Laboratory Manual in Physical Geology. Upper Saddle River, NJ: Prentice Halll.

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TEMA II A TERRA, UM PLANETA MUITO ESPECIAL

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TEMA II A TERRA, UM PLANETA MUITO ESPECIAL Introduo Desde que o nosso planeta foi visto no seu todo por astronautas a partir do espao, as fotografias obtidas puderam transmitir-nos uma enorme sensao de beleza e pequenez, mostrando-nos, por exemplo, o notvel contraste entre a desolao da superfcie lunar cinzenta e montona, e a superfcie brilhante e colorida da Terra, a nossa casa. A Terra, que a cada um de ns pode parecer grande, no mais do que um pequeno planeta vulnervel, onde os continentes surgem dispersos num todo azul de mar coberto por mantos de nuvens muito brancas e de formas caprichosas. Apercebemo-nos, finalmente, de que vivemos numa esfera colorida, bonita, mas aparentemente perdida num espao negro e infinito, apenas pontuado pelo brilho desmaiado de uma infinidade de estrelas muito, muito distantes. Podemos, desde ento, compreender melhor onde e como vivemos, isolados, milhes e milhes de homens e mulheres, presos superfcie de uma esfera pela fora da gravidade; perceber melhor que para baixo significa para dentro, em direco ao centro do planeta, e para cima significa para fora, em direco ao espao. Podemos, desde ento, compreender melhor que a Terra que julgvamos grande e inesgotvel , afinal, finita e pequena. E sabendo que dela dependemos tal como todos os restantes organismos devemos conhec-la, estim-la e aprender a geri-la com sabedoria. Para conservar a sua beleza e garantir a permanncia de condies de vida a todos os seres que a povoam. Para garantir a nossa existncia em condies favorveis e para que possamos legar s geraes que nos sucedam uma Terra to harmoniosa e bela como aquela que podemos admirar nas fotografias dos astronautas. 1. Objectivos didcticos -

Reconhecer que a Terra, um planeta entre muitos outros, faz parte de um Sistema Solar em evoluo. Compreender a importncia do estudo de outros corpos planetrios para o melhor conhecimento do nosso planeta e vice-versa. Avaliar potenciais ameaas para o futuro da Terra. Reconhecer a necessidade de uma melhoria da gesto ambiental e de um desenvolvimento sustentvel. Identificar alguns dos factores de risco geolgico no nosso pas, valorizando as causas naturais e a influncia das actividades humanas.

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2. Contedos programticos e nvel de aprofundamento A Terra um pequeno planeta do Sistema Solar, o local do Universo onde teve a sua origem e o seu desenvolvimento. Com a forma aproximada de uma esfera achatada nos plos e com um raio mdio de 6371 km, descreve uma rbita elptica, em sentido contrrio ao dos ponteiros do relgio, a uma distncia mdia do Sol de 150 milhes de quilmetros. A Terra est de tal modo posicionada que recebe uma quantidade de energia radiante do Sol que torna possvel sustentar a vida. Devido sua composio e passado geolgico, a Terra produziu uma hidrosfera e uma atmosfera protectora que tm sustentado inmeros seres vivos ao longo de milhes de anos.

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Quadro II - Contedos programticos, nvel de aprofundamento e nmero de aulas previstas.Contedos conceptuais Contedos procedimentais Contedos atitudinais Recordar e enfatizar Evitar Factos, conceitos, modelos e teorias que os alunos devem conhecer, compreender e usar Nmero de aulas previstas 1

(Apresentao da situao-problema) 1. Formao do Sistema Solar. 1.1 Provvel origem do Sol e dos planetas. 1.2 Planetas, asterides e meteoritos. 1.3 A Terra acreo e diferenciao. Identificar elementos constitutivos das situaes-problema. Problematizar e formular hipteses. Testar e validar ideias. Planear e realizar pequenas investigaes teoricamente enquadradas. 2. A Terra e os planetas telricos. 2.1 Manifestaes da actividade geolgica. 2.2 Sistema Terra-Lua, um exemplo paradigmtico Observar e interpretar dados. Usar fontes bibliogrficas de forma autnoma pesquisando, organizando e tratando informao. Utilizar diferentes formas de comunicao oral e escrita. Elaborao de cartas de risco, a nvel mundial e a nvel do pas, assinalando os locais de maior susceptibilidade aos riscos naturais. Manifestar curiosidade e criatividade na formulao de perguntas e hipteses. Valorizar o meio natural e os impactos de origem humana. Apreciar a importncia da Geologia na preveno de impactos geolgicos e na melhoria da gesto ambiental. Tomar conscincia da necessidade de respeitar as normas legais para diminuir situaes de risco. Adoptar atitudes a favor da reciclagem de materiais. Desenvolver novos cdigos de conduta. Alguns aspectos relacionados com a natureza do conhecimento cientfico. A existncia de factos observados com os quais a teoria actualmente aceite coerente, assim como a existncia de outros factos que esta teoria tem dificuldade em explicar. O conhecimento cientfico um conhecimento em construo e so vrios os factores que o impulsionam. Que a teoria actualmente aceite para a origem do Sistema Solar seja vista como um modelo terminado que traduz a realidade. Considerar-se que so unicamente os aspectos puramente cientficos que impulsionam a investigao. -Teoria cientfica -Nbula -Teoria sobre a origem do Sistema Solar. Alguns factos que apoiam a teoria e algumas questes em aberto sobre o Sistema Solar.

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A existncia de planetas geologicamente activos em contraste com planetas geologicamente inactivos. As fontes de energia para a actividade geolgica a nvel planetrio. O estudo comparativo dos planetas Terra e Lua.

Uma descrio exaustiva das caractersticas planetrias. A ideia de que actividade geolgica apenas se reduz ao nosso planeta. A caracterizao das fontes de energia, assim como a pormenorizao das manifestaes de actividade geolgica interna. A referncia, com carcter muito descritivo, a estruturas lunares e sua composio litolgica.

-Asteride, cintura de asterides e meteoritos. -Planetas telricos e gigantes. -Acreo e diferenciao. -Fontes de energia e actividade geolgica. -Sistema Terra-Lua, aspectos comuns e no comuns.

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3. A Terra, um planeta nico a proteger. 3.1 A face da Terra. Continentes e fundos ocenicos.

Consultar legislao sobre a preveno de riscos naturais. Analisar imagens e notcias relativas a riscos geolgicos. Realizar observaes de campo sobre possveis danos causados por fenmenos geolgicos em zonas prximas.

O nosso ambiente altamente integrado e no dominado unicamente pela rocha, pelo ar e pela gua. Antes caracterizado por aces contnuas, medida que o ar entra em contacto com a rocha, a rocha com a gua e a gua com o ar. A biosfera, o subsistema que contm todas as formas de vida do planeta, estende-se para o interior de cada um dos trs outros subsistemas e , tambm, uma parte integrante da Terra. Apenas uma viso global dos impactos geolgicos, deixando para tratamento posterior os aspectos de pormenor. O impacto que o crescimento populacional e o desenvolvimento econmico tm no incremento da explorao de recursos naturais. Os riscos geolgicos associados dinmica interna e externa da geosfera. O conceito de desenvolvimento sustentvel. Que a energia utilizada nas nossas tecnologias, transportes, indstrias e agricultura se obtm quase exclusivamente a partir de reservas de carbono no renovvel petrleo, carvo e gs natural , que declinam rapidamente. Que a explorao dos recursos minerais interrompe os ciclos geolgicos e, frequentemente, os altera profundamente.

Caracterizar exaustivamente cada subsistema, excepto no que respeita aos aspectos morfolgicos mais salientes dos continentes e dos fundos ocenicos, sobretudo porque estes constituem a superfcie tpica da Terra slida. Uma demasiada pormenorizao e aprofundamento dos vrios tpicos propostos.

Escudos e cadeias montanhosas. Fundos abissais, plataforma continental e talude ou vertente continental. -Cristas ocenicas ou dorsais e fossas ocenicas. -Crescimento populacional. -Risco geolgico e impacto ambiental. -Recursos naturais renovveis e no renovveis. -Desenvolvimento sustentvel. -Poluio e reciclagem.

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3.2 Intervenes do Homem nos subsistemas terrestres. 3.2.1 Impactos na geosfera. 3.2.2 Proteco ambiental e desenvolvimento sustentvel.

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3. Situao-problemaQual o futuro do nosso planeta? Os resultados obtidos com o estudo de outros corpos planetrios pertencentes ao Sistema Solar contribuem, cada vez mais, para um melhor conhecimento dos fenmenos terrestres, do mesmo modo que um melhor conhecimento destes facilita a compreenso do Sistema Solar. Problemas como o da anteviso do futuro do nosso planeta, incluindo nele as questes de gesto ambiental e do prprio futuro da Humanidade, requerem a anlise dos fenmenos geolgicos, no como manifestaes particulares, limitadas Terra, mas sim como fenmenos com um carcter mais geral, pertencentes a um Universo em evoluo.

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4. Carta de explorao Geral do Tema IIRELAES ENTRE CONTEDOS CONCEPTUAIS E SITUAO-PROBLEMA

SITUAOPROBLEMA

CONTEDOS CONCEPTUAIS

Qual o futuro do nosso planeta? A resposta a esta questo, envolvendo problemas de gesto ambiental e do prprio futuro da Humanidade, deve passar por uma anlise dos fenmenos geolgicos, no como manifestaes particulares limitadas Terra, mas sim com um carcter mais geral e pertencente a um Universo em evoluo.

1. Formao do Sistema Solar.1.1 Provvel origem do Sol e dos planetas. 1.2 Planetas, asterides e meteoritos. 1.3 A Terra acreo e diferenciao.

A origem da Terra liga-se a um processo e a uma poca comuns aos da gnese do Sistema Solar, acreditando-se que as leis e os fenmenos conhecidos no nosso planeta podem ocorrer noutros locais do Sistema Solar.

2. A Terra e os planetas telricos.2.1 Manifestaes da actividade geolgica. 2.2 Sistema Terra-Lua, um exemplo paradigmtico. A Terra um planeta com caractersticas muito especiais que o diferenciam de outros planetas do Sistema Solar.

3. A Terra, um planeta nico a proteger.3.1 A face da Terra. Continentes e fundos ocenicos. 3.2 Intervenes do Homem nos subsistemas terrestres. 3.2.1 Impactos na geosfera. 3.2.2 Proteco ambiental e desenvolvimento sustentvel.

Mas se um planeta muito especial, tambm um planeta frgil; qualquer perturbao natural ou induzida pelo Homem num dos subsistemas terrestres pode alterar os restantes.

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Factos observados

Teorias

Questes em aberto

Sistema Solar

A Terra e os planetas telricos

Planetas geologicamente inactivos

Actividade

geolgica

Planetas geologicamente activos

Sistema Terra-Lua

A Terra, um planeta muito especial que preciso conhecer e compreender para melhor conservar.

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Doc. 1. A Formao do Sistema SolarA. Concretizao dos contedos programticos a nvel do problema proposto

O Sistema Solar ter tido origem h cerca de 5 mil milhes de anos, quando uma nuvem de gs interestelar uma nbula se projectou, sob a fora da gravidade, para o interior da nossa galxia a Via Lctea e se formou o Sol. medida que o calor se concentrava no centro desta jovem estrela, a matria da nbula que a rodeava comeou a arrefecer e a condensar-se em gros pequenssimos os planetesimais que, colidindo e coalescendo, formaram agregados cada vez maiores, considerados como os ncleos dos planetas em desenvolvimento. Atraindo matria adicional, estes corpos continuaram a crescer por acumulao gradual de partculas, ou seja, por acreo. O Sistema Solar consiste numa estrela, uma famlia de 9 planetas e pelo menos 58 luas, milhares de asterides e de cometas. Os planetas terrestres so constitudos sobretudo por matria rochosa e os planetas exteriores, muito maiores (excepto Pluto), so compostos essencialmente por gases, com majestosos anis e dezenas de satlites, e no apresentam superfcie slida. B. Carta de explorao

Asterides e meteoritos

Sistema solar Regularidade das rbitas planetrias Provvel origem do Sol e dos planetas

Planetas telricos e gigantes

Terra

A idade da Terra e dos restantes corpos do Sistema Solar Alguns dos factos observados com os quais o modelo terico coerente

Acreo e diferenciao

A maior densidade dos planetas interiores

Uma reformulao ou substituio do modelo terico

A existncia de meteoritos, asterides e cometas

Existir um padro de evoluo climtica comum aos vrios planetas terrestres?

Contudo, existem algumas questes em aberto que

Pode contribuir para

A reciclagem da litosfera um processo comum ou apenas existe na Terra?

suscitamE muitas outras questes!

Mais investigao

O prestgio e a competio poltica entre pases envolvidos na pesquisa Para o que tambm contribui O seu interesse econmico e estratgico

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C. Sugestes metodolgicas C1. A fico cientfica, tanto atravs de filmes como de livros, pode fornecer material que suscite a realizao de algumas actividades, nomeadamente de debates. Comparar obras de fico modernas com obras mais antigas, ou mesmo comparar estes relatos com a investigao espacial pode contribuir para chamar a ateno para as relaes Cincia, Tecnologia e Sociedade. C2. Debates previamente preparados pelos alunos sobre alguns temas polmicos, como a astrologia e a astrogeologia ou a tica e a explorao espacial, podem tambm facilitar a integrao de vrios conceitos, assim como permitir compreender os diversos factores que influenciam o desenvolvimento do conhecimento cientfico. C3. Atravs da Internet ou atravs de aplicaes em CD-ROM possvel encontrar uma grande quantidade e diversidade de

materiais que podero suportar actividades de ensino/aprendizagem que possibilitem o desenvolvimento de contedos procedimentais relativos recolha e tratamento de informao, assim como fundamentao de eventuais debates sobre a evoluo do conhecimento cientfico e as relaes entre cincia e tecnologia.

A.

Recursos especficos

- Anguita, F. (1993). Geologia Planetria. Madrid: Mare Nostrum. Este livro, especialmente dirigido aos professores do ensino secundrio foi fonte de recolha das sugestes C1 e C2. Alm das propostas referidas apresenta ainda outras sugestes.

- As aplicaes em CD-ROM Enciclopdia do Espao e do Universo e as aplicaes em disquete de 3 SkyGlobe, Orbits ePlanetwatch podem constituir material de apoio para algumas actividades.

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Doc. 2. A Terra e os planetas telricosA. Concretizao dos contedos programticos a nvel do problema proposto Todos os planetas do Sistema Solar foram criados ao mesmo tempo e a partir da mesma matria original h cerca de 4 600 milhes de anos. Os planetas telricos, interiores ou terrestres so muito semelhantes Terra, pois a sua composio torna-os diferentes dos planetas exteriores, gigantes ou longnquos. Sensivelmente do mesmo tamanho, massa e composio, os planetas telricos apresentam, de per si, aspectos distintos. Por exemplo, a superfcie de Mercrio dominada por crateras de impacte meteortico; Vnus, com a sua espessa atmosfera de dixido de carbono, apresenta numerosos vulces, planaltos elevados e plancies suaves; Marte, com gigantescos vulces extintos, enormes canyons e leitos de rios longos e secos, caractersticas geolgicas que mostram quanto a sua superfcie foi dinmica. E a nossa vizinha Lua? A sua superfcie deixa ver dois tipos contrastantes de formas terrestres: terras altas e densamente marcadas por crateras de impacte e plancies de lava escuras e suaves, os mares, denotando ter havido intensa actividade vulcnica.

B.

Cartas de explorao

Planetas telricos

Planetas geologicamente activos

Planetas geologicamente inactivos

Actividade geolgica dos planetas telricos

Origem internaBombardeamento primitivo Contraco gravitacional Fontes de energia

Origem externa

RadianteFontes de energia

Radioactividade

Fluxo de calor do interior para a superfcie

Impacto de corpos celestes (impactismo)

Efeitos de mars

Manifestaes da actividade geolgica

Manifestaes da actividade geolgica

Vulcanismo

Tremores de terra

Tectnica

Eroso e meteorizao

Formao de crateras

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Lua Geodinmica externa reduzida Pequena dimenso Baixa gravidade Actividade geolgica interna nula Ausncia de atmosfera e de hidrosfera

Um fssil do Sistema Solar

permiteConhecer os primeiros 800 Ma da histria da Terra. No planeta no existem testemunhos dos primeiros 800 Ma devido sua actividade geolgica interna e externa.

C. Sugestes metodolgicas C1. A realizao de alguns jogos, baseados nas provas de seleco de astronautas realizadas pela NASA, podem permitir colocar aos alunos problemas para cuja resoluo sero conduzidos a fazer uso de um certo nmero de conhecimentos. No exemplo mais clssico deste tipo de actividades, os alunos podem ser colocados perante uma lista com os mais diversos tipos de materiais e ser-lhes pedido para numa situao de perigo, num determinado planeta, seleccionarem o material imprescindvel para a sua sobrevivncia, fundamentando as vrias opes. C2. Lanando esferas sobre duas ou trs camadas de areias de gro fino e tonalidades variadas (gesso ou cimento branco e cimento comum) fica-se com a ideia da forma das crateras de impacte. Pode verificar-se a maneira como as partculas resultantes da coliso se dispersam e de como uma nova coliso pode erodir uma cratera anteriormente formada. Poder tambm servir para que os alunos coloquem vrias hipteses relativamente influncia que o tipo de rocha e a inclinao do projctil exercem na forma da cratera. Para esta actividade necessrio o seguinte material: areias de gro fino e tonalidades variadas, gesso (ou cimento branco) e cimento comum, calcador (mao) para premir as areias, colher, esferas (berlindes) e tabuleiro. C3. Analisar fotografias da superfcie de outros planetas, nomeadamente de Marte e da Lua, tentando decifrar a gnese e evoluo de determinadas formas de relevo comparativamente ao que ocorre no nosso planeta. Incentivar a formulao de hipteses que expliquem a formao das referidas estruturas, suscitando a contrastao dessas diversas hipteses entre si e com as dos cientistas que trabalham nesta rea. C4. Atravs da Internet ou atravs de aplicaes em CD-ROM possvel encontrar uma grande quantidade e diversidade de materiais que podero suportar actividades de ensino/aprendizagem que possibilitem o desenvolvimento de contedos procedimentais relativos recolha e tratamento de informao, assim como fundamentao de eventuais debates sobre a evoluo do conhecimento cientfico e as relaes entre cincia e tecnologia. D. Recursos especficos - Anguita, F. (1993). Geologia Planetria. Madrid: Mare Nostrum. Este livro, especialmente dirigido aos professores do ensino secundrio foi a fonte de recolha para a sugesto C1. Alm das propostas referidas apresenta ainda outras sugestes. - Enseanza de las Ciencias de la Tierra, Vol.3, n2, Dez. 1995. Nmero monogrfico da revista Enseanza de las Ciencias de la Tierra, especialmente dedicado s Cincias do Espao, onde so referenciadas informaes bibliogrficas teis.

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Doc. 3. A Terra, um planeta nico a protegerA. Concretizao dos contedos programticos a nvel do problema proposto

Por que a Terra to diferente dos seus vizinhos? Por diversas razes: s ela possui gua abundante e mares azuis; uma atmosfera fina e gasosa, rica em oxignio, com nuvens brancas em turbilho, que nos mantm quentes, nos protege das radiaes prejudiciais do Sol e realiza os ciclos de energia, da gua e de elementos qumicos; uma crosta dinmica, formada por terras multicores, que muda continuamente como resultado da energia interna e da circulao das guas superfcie; e, acima de tudo, porque suporta essa complexa teia de vida a que chamamos biosfera. As actividades humanas tm, cada vez mais, de respeitar os subsistemas da Terra e sua interactividade. O planeta recebe energia do Sol e devolve-a ao espao aps um contnuo ciclo de transformao, mas a quantidade de matria fixa, uma vez que so reduzidas as trocas de matria que efectua. Assim, o Homem tem de aprender a viver com aquilo que tem, tomando em considerao que as suas actividades colectivas produzem alteraes profundas nos subsistemas terrestres, tanto a nvel local como a nvel global. imprescindvel que se compreenda como funciona a Terra para que seja possvel mant-la activa por meios que evitem a destruio do sistema que suporta a vida. O tratamento dos problemas ambientais no deve estar limitado aos processos geolgicos que com eles esto implicados. Devem procurar-se abordagens mais amplas que contemplem referncias a aspectos econmicos, sociais, tecnolgicos e legislativos.

B. Cartas de explorao

Fundos ocenicos

A Terra um planeta nico a proteger formado por

Geosfera Continentes

Biosfera

Hidrosfera

Atmosfera

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Impactos geolgicos negativos

Crescimento populacional

Desenvolvimento econmico

Aumento da explorao dos recursos naturais

Aumento da produo de resduos

Maior vulnerabilidade aos desastres naturais, pelo aumento da ocupao de reas de risco

afecta-guas subterrneas -combustveis fsseis - minerais metlicos e no metlicos

Provoca problemas de-armazenamento -poluio dos solos, do ar e da gua

associada a-tremores de terra -maremotos -erupes vulcnicas -deslizamentos e subsidncia de terrenos -inundaes -impacto meteortico

No futuro, ser necessriaUma melhor gesto ambiental que permita um desenvolvimento sustentvel

Ordenamento do territrio

Reduo de impactos ambientais negativos

Conservao do patrimnio geolgico

Recuperao de reas degradadas

Reduo da produo e reciclagem de resduos

Utilizao de subprodutos

Geomonumentos

C.

Sugestes metodolgicas

C1. Realizao de jogos de simulao a partir da recriao de situaes reais. As situaes-problema podem ser inicialmente introduzidas atravs de notcias vindas a pblico na Imprensa, reflectindo problemas que necessitam de ser resolvidos. Aos alunos so distribudas vrias funes (autarca, membro de associao ambientalista, muncipe, gelogo, empresrio, etc.), esperando-se que, em funo delas, procedam a uma recolha de informao que lhes permita defender e fundamentar as suas propostas de soluo. Este tipo de actividades pode integrar trabalho individual e em equipa. C2. Comparar e analisar notcias publicadas na Imprensa relativas a situaes de desastres naturais, procurando detectar: a) b) c) d) e) A influncia exercida pela maior ou menor densidade populacional nas consequncias dos desastre naturais. Os diferentes tipos de riscos naturais e induzidos. A relao entre risco e impacto geolgico negativo. O tratamento dado s questes em funo de diferentes estilos informativos O grau de importncia atribudo aos diversos impactos em funo de vrios critrios.

C3. Analisar aplices de seguros, tentando identificar os riscos naturais que se encontram cobertos e os que se encontram excludos.

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C4. Criar modelos e simular