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Orientações Pedagógicas

Biologia - Ensino Médio


Interferência humana nos ciclos dos materiais provocando a degradação dos ambientes

CRIADO EM: 17/10/2006
MODIFICADO EM: 17/10/2006

Eixo Temático I:
Teia da vida
Tema:
Sistemas e ecossistemas
Tópico 4:
Interferência humana nos ciclos dos materiais provocando a degradação dos ambientes
Habilidades:

1. Analisar a maneira como o ser humano interfere nos ciclos dos materiais para recriar sua existência, retirando materiais numa velocidade superior a que podem ser repostos naturalmente ou devolvendo em quantidades superiores às suportadas pelos ecossistemas até que a degradação deles se complete
2. Analisar dados sobre intensificação do efeito estufa, diminuição da taxa de oxigênio no ambiente aquático e uso intensivo de fertilizantes nitrogenados, associando-os às interferências humanas nos ciclos naturais dos elementos químicos


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Por que ensinar

Todas as idéias desenvolvidas a favor desse tópico no cotidiano escolar, devem estar atreladas às dimensões sociais e econômicas do mundo em que vivemos. As questões fundamentais como padrões de consumo, saneamento básico; uso de água e transformação das várias formas de energia; combate ao desflorestamento, desertificação, uso e conservação da diversidade biológica; substâncias de alta periculosidade; seus resíduos, devem fazer parte das discussões do universo escolar, com ênfase principalmente na reflexão, bem como, a crítica ao antropocentrismo, a dominação que a espécie humana exerce sobre as demais e sobre a natureza parece cegar a humanidade a ponto de desconhecer as leis básicas da natureza.

Esse tema abre a possibilidade do estudante refletir que qualidade de vida nada tem a ver com alto consumo, com exploração exagerada dos fluxos materiais e energéticos, manejo agrícola inadequado, entre muitos outros aspectos a considerar.

Condições para ensinar

A participação do estudante no processo de planejamento da própria aprendizagem e suas relações com os ambientes que ocupa, são aspectos que merecem ser considerados no desenvolvimento desse conteúdo.

É importante verificar se os alunos já tenham estudado os ciclos naturais dos elementos químicos, que esses elementos percorrem o meio ambiente e os organismos vivos. Processos como a fotossíntese, respiração, fermentação, entre outras reações químicas precisam ser reconhecidas e entendidas como transformações ocorridas dos vários elementos químicos ao longo dos ciclos naturais. Esses conhecimentos auxiliam os alunos a entenderem em que momentos e de que maneira os ciclos naturais são afetados, interrompidos e prejudicados.

O que ensinar

- Compreensão da ocorrência simultânea dos ciclos dos materiais e da sua integração
- Atividades humanas no ambiente urbano e rural e os principais poluentes e resíduos daí decorrentes
- Formas de exploração humana dos ecossistemas naturais e seus impactos ambientais
- Efeitos das interferências humanas nos ciclos naturais de carbono, nitrogênio, água, cálcio e fósforo


Como ensinar

Os professores podem solicitar aos alunos exemplos das principais atividades produtivas de sua própria cidade e se causam impacto ao ambiente. Após discussão sobre os diferentes tipos de atividades humanas que foram relatadas pelos alunos, divide-se a turma em 6 grupos. Solicita-se a cada um dos grupos relacionar as condições do solo (grupos 1 e 2), do ar (grupos 3 e 4) e da água (grupos 5 e 6), com os diferentes tipos de poluentes e resíduos que recebem diariamente e as respectivas atividades humanas relacionadas a eles. É importante que o professor alerte aos alunos que os impactos negativos, até então considerados, não excluem os impactos positivos proporcionados por tais atividades e que não foram abordados.

Como os poluentes e resíduos são produzidos e depositados em uma velocidade maior do que a suportada pelo meio ambiente, ocorre o desequilíbrio dos ciclos e conseqüente degradação ambiental. O professor pode aproveitar o tema para trabalhar soluções como, por exemplo, a reciclagem. Durante a semana e nos finais de semana são oferecidos cursos de reciclagem, gratuitos, no Museu de História Natural da UFMG. Ao levantar a questão do desmatamento de florestas como a Amazônica, o professor pode demonstrar como o homem interfere no ciclo do carbono. O tempo que uma árvore leva para crescer, utilizando o carbono na sua constituição, é infinitamente maior do que o tempo gasto para se derrubar uma árvore. Quando a mesma é queimada, o carbono, que foi lentamente fixado na matéria da árvore, volta muito rapidamente para a atmosfera e fica como excedente. O efeito estufa pode ser abordado como interferência do ciclo do carbono. Por exemplo, na revista Ecologia Integral, a reportagem "Quando os humanos começaram a alterar o clima?" oferece muitas informações sobre o impacto das atividades humanas no aumento da liberação de CO2 para atmosfera e no aumento da temperatura da Terra, ao longo dos anos.

Pode-se disponibilizar textos para os alunos como os encontrados no capítulo sobre a produção de alimentos no livro "Consumo Sustentável", para discutir a interferência humana no meio rural com o uso de fertilizantes e agroquímicos. Além disso, o estudo de diversos rótulos de fertilizantes pode ser feito para que seja abordado o impacto no ciclo do nitrogênio, do fósforo, do cálcio, entre outros. Pode-se questionar a partir desse estudo: quais os elementos que são mais comuns nos fertilizantes? Após serem colocados no solo, qual o percurso desses fertilizantes? Com a produção de insumos agrícolas, a composição dos solos é muito alterada. O nitrogênio e outros elementos, em excesso no solo, além de poluir rios, prejudicam a composição natural do solo, tornando-o pobre. O estudo de rótulos permite também abordar as necessidades nutritivas das plantas, enfatizando a passagem dos materiais do mundo abiótico para o mundo biótico. Pode-se questionar: Qualquer adubo serve para qualquer vegetal?

Nos ecossistemas naturais, seja no ambiente urbano ou rural, o capítulo sobre Biodiversidade e o capítulo 23 do livro "Biologia das Populações" podem servir de base para os alunos entenderem como o desmatamento e a introdução de novas espécies interrompem cadeias alimentares e desequilibram, consequentemente, os ciclos naturais.

Podem ser retirados da internet dados que representem a variação da concentração de CO2 atmosférico ao longo de vários dias na mesma cidade. Nesse caso, o site da FEAM (Fundação Estadual do Meio Ambiente) disponibiliza dados sobre qualidade do ar da região metropolitana. Além disso, no site do Ministério da Agricultura e livro de Biologia do Favaretto, os alunos podem ver o aumento na taxa de uso de fertilizantes e agroquímicos. Além disso, pode-se ter acesso a dados do nível de oxigênio de diferentes rios da bacia do Rio das Velhas (inclusive Belo Horizonte) em relatórios do Biomonitoramento realizado pelo Projeto Manuelzão, Copasa e Laboratório de Ecologia de Bentos do ICB - UFMG. Com esses dados, os professores podem solicitar dos alunos, uma interpretação dos dados, das prováveis causas pelas suas alterações ao longo do tempo.

Nesse momento, caso a evolução dos dados indique aumento no índice de poluentes e/ou resíduos, os alunos podem ser convidados a definirem o que realmente é possível ser feito para que os valores diminuam. Além disso, eles também podem propor ações individuais que contribuam para a redução do impacto ambiental.

Reportagens e/ou desenhos que demonstrem as atividades humanas eliminando seus poluentes e resíduos ou as explorações de recursos naturais podem ser usados pelo professor. Por meio desses instrumentos, é possível que os alunos identifiquem quais os ciclos naturais de determinados elementos químicos foram interferidos, além de perceberem quais momentos de cada um dos ciclos foram afetados. Pode-se pedir que os estudantes desenvolvam projetos de recuperação das áreas afetadas, reestabelecendo o equilíbrio dos ciclos biogeoquímicos. Esses projetos podem conter um breve histórico sobre o tipo degradação a ser abordada e a solução pode ser desenvolvida livremente pelos estudantes.

Para complementar essa atividade, os alunos podem acessar um programa de computador que simula as condições ambientais de uma cidade chamada Carbópolis. Os alunos têm acesso às análises químicas do solo e da água de locais próximos às atividades produtivas, além de entrevistas dos moradores da cidade. Caso a escola não tenha uma sala de computadores com acesso à internet, o professor pode disponibilizar os dados a serem analisados pelos próprios alunos. Ao final disso, sugere-se que o professor solicite dos alunos uma conclusão a partir dos dados analisados.

Como avaliar

A atividade diagnóstico com a colagem das atividades produtivas da cidade em um cartaz permite ao professor avaliar a percepção dos alunos sobre o que é atividade produtiva, poluição, poluentes, resíduos e quais atividades são consideradas principais poluidoras de sua cidade. Dessa forma, após discussão com os alunos, pode-se solicitar um trabalho em grupo que possibilita a correlação entre as condições do ar, solo e água da cidade com os poluentes lançados pelas atividades produtivas no ambiente como descrito acima. Os alunos podem apresentar esses trabalhos para toda turma, permitindo que o professor avalie o grau de participação e envolvimento dos alunos na realização e discussão do trabalho. Pode-se propor que os alunos respondam um questionário orientado sobre o que foi discutido.

Os dados demonstrando variação das concentrações de CO2, de fertilizantes, de O2 em várias situações diferentes, podem ser interpretados pelos alunos, o que leva à produção de um relatório sobre as prováveis causas e os efeitos dessas alterações.

O professor pode pedir que os estudantes desenvolvam um texto relacionando o desmatamento de vegetais ao efeito estufa. Nesse caso avalia-se a capacidade de associação entre os dois fenômenos que envolvem organismos e a quantidade de gases presentes na atmosfera. Diante do estudo dos rótulos, o professor pode avaliar como os alunos resolveram os questionamentos, e se demonstraram características como envolvimento e interesse.

O uso de reportagens e desenhos possibilita ao professor avaliar se os alunos estão relacionando as atividades, poluentes e seus respectivos impactos com o desequilíbrio dos respectivos ciclos naturais. A criatividade e o conteúdo dos projetos de recuperação de desequilíbrios ambientais relacionados aos ciclos dos materiais poderão ser avaliados. Além disso, podem ser avaliados o plano de ações desses projetos e a aplicação dos mesmos, além dos resultados efetivos e as mudanças ocorridas.

Ao longo da discussão desse tópico, pode-se adaptar e aplicar questões de Biologia disponíveis no Centro de Referência Virtual do Professor no portal da SEE-MG. A troca de conclusões por e-mail a partir da análise dos dados disponíveis no programa Carbópolis pode ser utilizado para fechar a discussão do tema.

 


Bibliografia

AMABIS, J. M. & MARTHO, G. R., Biologia das Populações: Genética, Evolução e Ecologia vol. 3, São Paulo: Moderna, 1994, p. 61.
BRAGA, S. A. M.; SANTOS, M. B. L.; TOLEDO, M. I. T. Currículo Básico Comum de Biologia – Ensino Médio. Projeto Escolas-Referência. Série Cadernos Pedagógicos. Belo Horizonte: Secretaria de Estado de Educação, 2004.
CONSUMO SUSTENTÁVEL: Manual de educação. Brasília: Consumers International/ MMA/ MEC/ IDEC, 2005. 160p.
CIRCULAÇÃO DE MATERIAIS NA BIOSFERA: Biologia. Livro do Estudante. Projeto-Piloto de inovação Curricular e Capacitação de Educadores do Ensino Médio – SEDU/ES. Fascículo 6, 32p.

Sugestões complementares

MERCADANTE, C. & FAVARETTO, J. A., Biologia – volume único, 1ª ed, São Paulo: Moderna, 1999.

Sites
Guia de boas práticas para o consumo sustentável - http://www.mma.gov.br/port/sds/index.cfm
Fundação Estadual do Meio Ambiente - http://www.feam.br/principal/home.asp
Homepage de Carbópolis - http://www.iq.ufrgs.br/aeq/carbopp.htm
Projeto Manuelzão/ UFMG – www.manuelzao.ufmg.br

 


Orientação Pedagógica: Interferência humana nos ciclos dos materiais provocando a degradação dos ambientes
Currículo Básico Comum - Biologia Ensino Médio
Autoras: Maria Inez Melo de Toledo / Simone de Araújo Esteves e Ana Flávia Quintão Fonseca
Centro de Referência Virtual do Professor - SEE-MG/2005