Uma abordagem interdisciplinar para o estudo da fotossíntese no Ensino Fundamental

Tendo em mente as atuais demandas curriculares para o ensino das Ciências da Natureza expressas sobretudo pela reforma do Ensino Médio (Brasil, 2017), que introduz a Base Nacional Curricular Comum (BNCC), compreendendo 60% das matérias estudadas em sala de aula e os 40% restantes reservados para os itinerários formativos, abrangendo Matemáticas e suas Tecnologias, Linguagens e suas Tecnologias, Ciências da Natureza e suas Tecnologias e Ciências Humanas e Sociais Aplicadas, em que o ensino de Física, Química e Biologia devem acontecer de forma não compartimentalizada, mas interdisciplinar, aliados à necessidade de alfabetização científica dos alunos e alunas, propormos aqui uma aula que vai além do uso tradicional do quadro branco ou de giz acerca do processo biológico da fotossíntese.

Pesquisas recentes apontam que fatores como o nível de abstração dos conteúdos e a ausência da interdisciplinaridade podem dificultar a construção do conhecimento científico. Muitas vezes, nos fenômenos da natureza os processos químicos, físicos e biológicos ocorrem de forma associada e a compreensão de um fenômeno natural demanda o conhecimento das ciências como um todo. Sendo assim, a privação do ensino interdisciplinar nas aulas de Ciências da Natureza pode ser um dos grandes motivos para que o aluno tenha dificuldade de compreender vários assuntos relacionados a conteúdos de Ciências; dentre esses conteúdos, destacamos a fotossíntese (Viecheneski, 2012; Alves do Lago et al., 2015).

De acordo com Chassot (2006), a alfabetização científica configura-se como um potencializador das metodologias pedagógicas empregadas, especialmente no Ensino Fundamental, capaz de proporcionar a compreensão, por parte dos discentes, da linguagem em que está escrita a própria natureza. Em seus trabalhos, esse autor destaca também que é considerado um “analfabeto científico aquele que é incapaz de uma leitura do universo” (Chassot, 2006, p. 91).

Por outro lado, vale ressaltar que o processo de alfabetização científica é contínuo e transcende o período escolar, estendendo-se a outros espaços, tais como museus, programas de rádio e televisão, revistas, jornais impressos e mídias em geral. Eles se revelam elementos essenciais para a socialização do conhecimento científico aos cidadãos (Krasilchik; Marandino, 2007).

A interdisciplinaridade, por sua vez, pode ser uma aliada na retomada dos saberes na perspectiva de superar a fragmentação na qual muitas vezes o ensino formal está estruturado; essa tarefa é difícil de realizar no dia a dia escolar, observando o próprio conteúdo que se organiza em currículos mínimos obrigatórios e acaba por deixar um pequeno espaço para que outras temáticas sejam desenvolvidas durante o ano letivo (Souza, 2003; Alves do Lago et al., 2015).

Diante do exposto, nossa proposta versa sobre uma aula diferente acerca da temática fotossíntese voltada para estudantes do 7º ano do Ensino Fundamental permeada por experimentos e diversos conceitos de Física a serem trabalhados envolvendo luz. Na aula que apresentamos aqui, buscamos uma abordagem que ressalte a importância da compreensão da natureza da luz, tratada como onda eletromagnética. Portanto, conceitos como difração luminosa, as cores e o porquê de enxergarmos os objetos com cores diferentes serão abordados na aula.

Objetivo proposto

O objetivo do presente trabalho é apresentar e ilustrar experimentos e práticas que possam ser utilizados em uma aula de fotossíntese explicando e exemplificando, de forma interdisciplinar, a captação e transformação da energia luminosa na produção de matéria orgânica pelos vegetais.

A compreensão desse assunto pelos alunos do Ensino Fundamental é um grande desafio no ensino de Ciências, uma vez que eles apresentam dificuldade em compreender que a energia luminosa é um “nutriente” e que a autotrofia é um mecanismo complexo; quando abordado de forma inadequada, esse tema pode proporcionar uma série de concepções errôneas com relação às reações e aos fenômenos físicos, químicos e biológicos presentes no processo da fotossíntese (Kawasaki; Bizzo, 2000).

Nossa proposta metodológica objetiva contribuir para uma participação mais ativa dos discentes, estes atuando como investigadores, além de lhes proporcionar o desenvolvimento de competências e habilidades necessárias para compreender a fotossíntese como processo fundamental para a nutrição das plantas e reconhecer de que maneira esses organismos a realizam. Nesse sentido, recursos pedagógicos que relacionam os conteúdos científicos ao cotidiano do aluno provocam um aprendizado significativo (Ausubel; Hanesian; Novak, 1980).

Metodologia utilizada

Começamos com um experimento mostrando para os alunos, com o fenômeno de difração luminosa, que a luz branca visível é uma combinação de “luzes de cores diferentes”. Para realização de tal experimento, são necessários os seguintes materiais: CD, estilete, fita adesiva, fita isolante, vela e fósforo. De posse do material, devem ser executadas estas etapas:

1. Remover a parte metálica do CD, após a produção de um risco com o estilete, com pedaços de fita adesiva a parte metálica é removida, deixando o CD completamente transparente;
2. Com a fita isolante, tampar o furo no meio do CD;
3. Em uma bancada firme e segura acender uma vela e movimentar o CD na frente da chama de fogo para observar a difração da luz.

O segundo experimento a ser utilizado para explicação e exemplificação do processo da fotossíntese é a extração de pigmentos fotossintéticos e a separação por cromatografia em papel. O material necessário consiste de: 2g de folhas de uma planta verde escuro ou roxa (neste experimento escolhemos uma planta ornamental de jardim, Callisia repens, mas qualquer outra planta com aquela coloração pode ser usada), um pilão (socador), um béquer, 10mL de álcool 96º GL, papel ofício e fita adesiva.

De posse do material, deverão ser executadas estas etapas:

1. Macerar as folhas no béquer com o pilão e posteriormente adicionar álcool;
2. Fixar um pedaço de papel no béquer com a fita adesiva, permitindo que uma das suas extremidades toque o macerado de folhas com álcool por uma hora aproximadamente.

Por causa de afinidades químicas, os pigmentos são atraídos pela celulose do papel, formando linhas com diferentes compostos que se diferenciam pela cor.

A cromatografia em papel permite a identificação de três pigmentos: um roxo, um amarelo e um verde. O pigmento roxo é um carotenoide (fotoprotetor), enquanto o amarelo e verde são pigmentos fotossintéticos clorofilas.

Resultados e discussão

Após a realização do primeiro experimento, são introduzidas noções de ondas eletromagnéticas, frequência de onda e relação da frequência com as diferentes cores. É estudado ainda que, quando iluminado com luz branca, o estudante enxergará, por exemplo, um objeto de cor vermelha porque as demais cores foram absorvidas e a cor vermelha foi refletida por ele. Elencando aqui a cor verde dos vegetais que apresentam essa cor pelo fato de as clorofilas a e b não absorverem muito bem essa frequência e sim refleti-la, dando a aparência verde (Melo Jr. et al., 2013).

No segundo experimento, uma possibilidade é iluminar a folha verde após identificar as cores dos pigmentos com luz de diferentes cores e investigar o crescimento da planta, relacionando cor e crescimento, novamente visitando a questão das frequências e de que forma as cores de diferentes frequências são absorvidas pelas plantas. Deve ser chamada a atenção para o fato de que o crescimento se dá de forma diferenciada, tendo maior absorção nas faixas do azul e do vermelho, alcançando aí maior crescimento (Melo Jr. et al., 2013).

Considerações finais

Ambos os experimentos são pertinentes a uma aula sobre fotossíntese para o Ensino Fundamental; o primeiro aborda aspectos físicos da luz e o segundo tem enfoque químico e biológico. Uma vez que são assuntos complementares, permitem a interdisciplinaridade em um ponto de vista mais abrangente nas aulas de Ciências da Natureza, proporcionando visão crítica e alfabetização científica dos discentes, a fim de relacionar os conteúdos aplicados em sala de aula com o seu cotidiano.

Nesse sentido, este trabalho permite a ilustração de experimentos e práticas que podem ser utilizadas para explicar e exemplificar a captação e a transformação da energia luminosa na produção de matéria orgânica pelos vegetais mediante uma metodologia interdisciplinar.

Além disso, a atividade com o Ensino Fundamental contribui para que o aluno tenha participação mais ativa como investigador, além de proporcionar que esse sujeito seja capaz de compreender a fotossíntese como um processo fundamental para a nutrição das plantas e reconhecer de que maneira esses organismos o realizam.

Este trabalho está inserido no Projeto Pibid Interdisciplinar – Biologia, Física, Química, Pedagogia e Inglês – do Colégio de Aplicação da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (CAp/UERJ), financiado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (Capes).

Referências bibliográficas

ALVES DO LAGO, W. L.; ARAÚJO, J. M. de; SILVA, L. B. Interdisciplinaridade e ensino de ciências: perspectivas e aspirações atuais do ensino. Saberes - Revista interdisciplinar de Filosofia e Educação, nº 11, 2015.

AUSUBEL, D. P.; NOVAK, J. D.; HANESIAN, H. Psicologia educacional. Rio de Janeiro: Interamericana, 1980.

BRASIL. Ministério da Educação. Novo Ensino Médio. 2017. Disponível em:
http://portal.mec.gov.br/component/content/article?id=40361. Acesso em: 1 fev. 2020.

CHASSOT, A. Alfabetização científica: uma possibilidade para a inclusão social. Revista Brasileira de Educação, v. 22, nº 1, p. 89-100, 2003.

KAWASAKI, C. S.; BIZZO, N. M. V. Fotossíntese, um tema para o ensino de ciências. Conceitos Científicos em Destaque, nº 12, nov. 2000.

KRASILCHIK, M.; MARANDINO, M. Ensino de Ciências e cidadania. São Paulo: Moderna, 2007.

MELO JR., R.; CÉSAR, P.; NASCIMENTO, R. Fotossíntese: estudo interdisciplinar para investigar a influência da cor no crescimento de plantas. JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX, Recife, 2013.

SOUZA, E. F. M. Interdisciplinaridade. Vértices, ano 5, nº 3, 2003.

VIECHENESKI, J. P.; LORENZETTI, L.; CARLETTO, M. R. Desafios e práticas para o ensino de Ciências dos anos iniciais do Ensino Fundamental. Atos de pesquisa em educação – PPGE/ME. 2012.