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UNIDADE

Planeta Terra

Fotografia. Vista de superfície arredondada e terrosa. Há, sobre ela, fragmentos de rochas, uma estrutura em cúpula e, ao lado, estrutura em haste. — Imagem A: Robô da missão Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport (InSight) da Nasa (Agência Espacial Americana), na superfície de Marte, em 2021.

Ilustração de uma esfera partida ao meio. Na parte mais interna, núcleo esbranquiçado, seguido de uma camada amarela e uma camada alaranjada. A superfície é amarronzada e com manchas escuras. — Imagem B: Representação de Marte em corte, mostrando a estrutura desse planeta, de acordo com informações obtidas na missão enviada ao planeta pela Nasa.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Antes que os alunos leiam a legenda da foto e respondam às questões, peça a eles que observem a foto e faça algumas perguntas a fim de averiguar seus conhecimentos prévios.

a) Que lugar está retratado na foto?

b) Identifique os componentes desse ambiente.

c) Você acha que há formas de vida nesse local?

É possível que os alunos sugiram que a imagem retrata um ambiente árido da Terra, como um deserto. Peça-lhes que leiam a legenda e pergunte como imaginavam a superfície de Marte antes de observar essa foto.

Questione o que é uma sonda espacial e qual é sua importância. Anote na lousa as principais respostas.

A sonda espacial é um instrumento de observação que permite conhecer, registrar e pesquisar alguns astros do Universo.

A foto principal desta página é da Missão InSight, lançada em 5 de maio de 2018, que pousou no planeta Marte em 26 de novembro de 2018. O principal objetivo dessa missão é pesquisar a estrutura interior de Marte e procurar respostas sobre a formação inicial e a evolução dos planetas rochosos do Sistema Solar: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. Para obter essas informações, a InSight possui instrumentos para medir as temperaturas, as atividades internas (tectônica) e os impactos de meteoritos em Marte.

A imagem menor inferior é de uma ilustração artística que mostra a estrutura interna de Marte, feita com base em dados obtidos pelas missões da Nasa ao planeta. A camada externa é a crosta, abaixo está o manto (representado em cor vermelha e laranja) e mais internamente há um núcleo sólido.

Explique aos alunos que há indícios da presença de água no estado líquido na superfície de Marte, o que pode indicar que já houve formas de vida no planeta vermelho. Acreditava-se que a água só estaria presente no planeta no estado sólido e no estado gasoso, mas pesquisas indicaram a presença de condensação da água durante o verão marciano. Estima-se que abaixo das calotas, ou seja, dos blocos de água no estado sólido, exista água no estado líquido.

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Não é novidade para os cientistas conhecer a superfície de Marte. Aliás, provavelmente, você já deve ter visto em diferentes meios de comunicação imagens semelhantes à imagem A. No entanto, recentemente, os cientistas conseguiram algo inédito: obter informações a respeito da estrutura de Marte – uma camada externa única, seguida de manto e núcleo. Com isso, conseguiram propor um modelo de como seria o interior do planeta (imagem B).

Seria Marte um planeta com mais semelhanças ou mais diferenças em relação à Terra? Essa é uma das inúmeras perguntas que os cientistas buscam responder.

Iniciando a conversa

1. Compare a superfície de Marte, apresentada na imagem A, com a da Terra e cite semelhanças e diferenças entre elas.

2. Você acha que a estrutura da Terra é semelhante à de Marte (imagem B)? Justifique sua resposta.

3. Apesar de algumas semelhanças com a Terra, Marte não é capaz de abrigar vida como a que conhecemos na Terra. Por que você acha que isso ocorre?

Respostas nas orientações ao professor.

Agora vamos estudar...

o formato da Terra;
os movimentos da Terra;
as camadas que formam a Terra;
a classificação e os processos de formação das rochas;
a formação e a estrutura do solo;
o solo e as atividades agropecuárias;
a degradação e a conservação do solo.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Leve imagens do planeta Marte para a sala de aula. Se for possível, leve os alunos ao laboratório de informática, organize-os em duplas e solicite que acessem o site da Nasa. Disponível em: https://oeds.link/VvXVw9. Os alunos também poderão consultar o site da missão InSight. Disponível em: https://oeds.link/aId7aj. Acessos em: 4 maio 2022.

A leitura dos sites em inglês permite um trabalho integrado com o componente curricular de Língua Inglesa. Essa estratégia possibilita a pesquisa no dicionário e a ampliação do vocabulário.

Informe que a atmosfera da Terra é composta por uma mistura de gases, sendo 78,09% de gás nitrogênio, 20,95% de gás oxigênio, 0,93% de argônio e 0,04% de dióxido de carbono. Já a atmosfera de Marte tem 95% de dióxido de carbono, 2,8% de gás nitrogênio, 2% de argônio e apenas 0,17% de gás oxigênio.

Ao trabalhar as questões 1 e 2, incentive os alunos a trocar ideias sobre as características que diferenciam a atmosfera de Marte e a da Terra, relacionando-as com a existência de vida na Terra. Pergunte a eles se conseguiríamos sobreviver por algumas horas na superfície de Marte sem um traje adequado.

Verifique se eles se lembram dos movimentos de rotação e de translação da Terra ao abordar a questão 3. Relembre-os de que a Terra realiza movimentos ao redor de seu eixo imaginário e do Sol. Essa retomada de conhecimentos é fundamental para trabalhar a ocorrência dos dias e das noites.

Respostas

Questão 1. O objetivo desta questão é que os alunos exercitem a observação, destacando elementos da paisagem mostrada. Eles podem citar características como a presença de rochas e de um tipo de substrato, semelhante ao solo da Terra. Como diferenças, eles podem mencionar que a Terra apresenta seres vivos e corpos de água em abundância.

Questão 2. O objetivo desta questão é resgatar conhecimentos prévios dos alunos a respeito da estrutura da Terra e compará-la com a de Marte, com base na análise da imagem B. Eles podem citar que a Terra apresenta camadas – crosta, manto e núcleo – assim como Marte, embora com características distintas entre os dois planetas. Além disso, eles podem comentar que a composição da atmosfera de Marte é diferente da atmosfera da Terra.

Questão 3. O objetivo desta questão é incentivar os alunos a refletir sobre todas as condições necessárias à existência da vida na Terra, retomando seus conhecimentos prévios e relacionando tais condições a fatores como existência e constituição da atmosfera terrestre, movimentos de rotação e translação, distância relativa do Sol, estrutura, entre outros.

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CAPÍTULO

1 Estudando a Terra

Questão 1. Se você tivesse que descrever o planeta Terra para alguém, como você o descreveria? Registre sua resposta no caderno.

Resposta nas orientações ao professor.

A partir da década de 1960, o ser humano foi capaz de viajar ao espaço e pôde observar de lá características do planeta Terra, como o seu formato. Entre essas viagens, destacam-se as realizadas pelos astronautas russos Yuri Gagarin (1934-1968) e Valentina Tereshkova (1937 -).

Yuri Gagarin foi o primeiro ser humano a viajar ao espaço, a bordo da espaçonave Vostok 1, no dia 12 de abril de 1961. Ele também foi o primeiro ser humano a observar o planeta Terra do espaço.

Gagarin ficou na órbita da Terra durante 108 minutos e deu uma volta completa ao redor do planeta. Desde essa data, diversas outras viagens ao espaço foram realizadas.

Fotografia em preto e branco. Homem olhando para baixo, usando grande capacete e um capuz cobrindo a cabeça e orelhas, objetos semelhantes a microfones, próximos à boca; usa roupa com zíper e alças. — Yuri Gagarin a bordo da nave espacial Vostok 1, em 1961.

Valentina Tereshkova foi a primeira mulher a viajar ao espaço, em 16 de junho de 1963. Ela pilotou a espaçonave Vostok 6, que completou 48 órbitas ao redor da Terra, com duração de cerca de 71 horas.

Fotografia. Mulher usando grande capacete com as letras CCCD, ela usa um capuz cobrindo cabeça e orelhas, há um tubo na parte inferior do capacete. Há objetos semelhantes a microfones, próximos à boca e ela usa roupa laranja. Ao fundo, estrutura de curva e de ferro. — Valentina Tereshkova.

Questão 2. Durante sua viagem ao redor da Terra, Yuri Gagarin pronunciou algumas frases. Observe a seguir.

"A Terra é azul!"; "Como é maravilhosa!"; "Ela é incrível!"

Fotografia. Sobre fundo escuro o planeta Terra, coberto por nuvens brancas. Possui extensa parte azul e trechos de terra à mostra. — Imagem da Terra obtida do espaço pelo satélite artificial GOES-16, em 2019.

Se você estivesse no lugar de Gagarin, a bordo da Vostok 1 e observando a Terra, como você descreveria o formato do planeta?

Resposta pessoal. O objetivo desta questão é instruir os alunos a analisar a imagem e conduzi-los a refletir sobre o formato da Terra. Espera-se que eles mencionem que o planeta Terra tem formato semelhante ao de uma esfera.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Objetivos do capítulo

Conhecer o histórico do estudo sobre o formato da Terra.

Conhecer evidências que comprovam a esfericidade da Terra.

Compreender como foram criados os fusos horários.

Conhecer os planetas do Sistema Solar.

Conhecer alguns astros do Universo e suas características.

Compreender o movimento de rotação da Terra.

Conhecer evidências do movimento de rotação da Terra.

Reconhecer a importância da observação dos astros para diferentes culturas.

Compreender o movimento de translação da Terra.

Conhecer evidências do movimento de translação da Terra.

Justificativas

Os conteúdos abordados neste capítulo são relevantes para que os alunos desenvolvam o pensamento crítico baseado em conhecimentos científicos sobre a Terra, seu formato e seu lugar no Universo. A análise de evidências sobre a esfericidade da Terra permite o desenvolvimento da habilidade EF06CI13; já a investigação e a observação das mudanças ocorridas na sombra de um gnômon permitem que eles desenvolvam a habilidade EF06CI14, as Competências gerais 1 e 2 e a Competência específica de Ciências da Natureza 2 da BNCC.

A abordagem inicial deste capítulo favorece a integração com o componente curricular de História. Para isso, explique aos alunos que na segunda metade do século XX houve a corrida espacial, uma competição entre os Estados Unidos e a extinta União Soviética. O contexto histórico e político da época envolvia uma disputa entre os dois países, chamada Guerra Fria, que foi marcada pelo desenvolvimento tecnológico e espacial.

Ao trabalhar as questões 1 e 2, questione os alunos sobre a maneira como eles abordariam o formato aproximadamente esférico da Terra, sem observá-la do espaço e observando-a do espaço. É uma oportunidade de incentivá-los a construir argumentos baseados em conhecimentos científicos e informações confiáveis, desenvolvendo as Competências gerais 2 e 7 e as Competências específicas de Ciências da Natureza 2, 3 e 5 da BNCC.

Resposta

Questão 1. Resposta pessoal. O objetivo desta questão é verificar os conhecimentos prévios dos alunos sobre o tema, de modo a fazê-los refletir sobre as características internas e externas do planeta. Eles podem incluir na resposta informações a respeito do formato da Terra, de sua estrutura em camadas, de sua aparência física vista do espaço e da superfície terrestre, entre outras.

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O formato do planeta Terra

Observar uma foto da Terra obtida do espaço nos ajuda a identificar algumas características do planeta, como o seu formato. No entanto, nem sempre foi assim.

Durante muitos anos, povos antigos, como os gregos, defendiam que a Terra teria um formato plano, semelhante ao de um disco. Além disso, de acordo com esse modelo, o planeta seria coberto por um firmamento^✚, em formato de cúpula. O Sol e a Lua se movimentariam dentro do espaço da cúpula e seriam bem menores do que a Terra. Observe a seguir.

Glossário

Toda vez que você encontrar essa indicação, procure o termo no glossário, que se encontra no final deste volume.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. Sobre fundo escuro, o planeta Terra com uma superfície plana envolta por uma cúpula, dentro desta, os continentes em meio à água. Acima, nuvens, o Sol, à direita e a Lua, à esquerda. Ao redor da cúpula, algumas estrelas com cauda e fragmentos da Terra desprendendo da parte inferior. — Representação da Terra com formato plano.

Fonte de pesquisa: STEFFEN, Jason.; BRUZDA, Natalie. Round Earth Clues: How Science Proves that our Home is a Globe. University of Nevada, 11 mar. 2019. Disponível em: https://oeds.link/NDGXEx. Acesso em: 18 jul. 2022.

Apesar de esse pensamento ter sido defendido por muitos estudiosos, havia aqueles que eram contrários ao modelo da Terra plana, como o filósofo grego Aristóteles (384 a.C.-322 a.C.).

Evidências da esfericidade da Terra

Há aproximadamente 2 mil anos, ao estudar o posicionamento das estrelas no céu, Aristóteles concluiu que a Terra deveria ter um formato esférico. Isso porque ao mudar de posição na superfície terrestre e observar o céu, havia uma mudança aparente na posição das estrelas. Ou seja, as constelações^✚ que eram observadas no céu variavam de acordo com a posição em que ele se encontrava na superfície terrestre.

Glossário

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

O conteúdo do tópico O formato do planeta Terra favorece o desenvolvimento da habilidade EF06CI13 da BNCC, pois apresenta diferentes evidências sobre a esfericidade da Terra. Além disso, possibilita também o trabalho das Competências gerais 1 e 2 e das Competências específicas de Ciências da Natureza 1 e 3 da BNCC, pois enfatiza a importância do conhecimento historicamente construído e da ciência como algo em constante construção.

Algo a mais

Sobre o formato da Terra, leia o texto que aborda a Geodésia, área que abrange os estudos do formato e da dimensão do planeta Terra. Disponível em: https://oeds.link/2ymKNa. Acesso em: 14 jul. 2022.

Pergunte aos alunos o que eles lembram a respeito de constelações. Depois, explique-lhes que para a Astronomia as constelações são regiões do céu delimitadas por agrupamentos aparentes de estrelas que, observadas da Terra, astrônomos da antiguidade imaginavam formar imagens no céu. No entanto, as estrelas de uma constelação só estão "aparentemente próximas", visto que se encontram extremamente distantes entre si.

Atividade a mais

Para facilitar a compreensão dos conteúdos do capítulo, acesse um aplicativo que simula a posição dos corpos celestes no céu como se estivessem sendo observados em tempo real, com base em sua localização na superfície terrestre. Disponível em: https://oeds.link/2jFd0X. Acesso em: 18 maio 2022.

Selecione um dia do mês de janeiro, por exemplo, e coloque o relógio no horário noturno. Peça aos alunos que identifiquem e anotem as constelações visíveis no dia e na hora selecionados para a região onde vivem. Em seguida, repita o procedimento para uma cidade do hemisfério Norte, por exemplo. Peça a eles que comparem as constelações visíveis no céu noturno de cidades em hemisférios diferentes.

Esta atividade permite o desenvolvimento da habilidade EF06CI13, da Competência geral 5 e das Competências específicas de Ciências da Natureza 3 e 6 da BNCC, pois os alunos devem utilizar tecnologias digitais para construir conhecimentos e argumentos para explicar fenômenos naturais.

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Por volta de 250 a.C., o matemático grego Eratóstenes (276 a.C.-194 a.C.) fez algumas medições da Terra, conseguindo estimar o primeiro valor para o comprimento da circunferência do planeta.

Para realizar esses cálculos, Eratóstenes considerou o formato circular da Terra e observou que se fixasse uma vareta reta verticalmente no solo da cidade de Siena, atual Assuã (A), ao meio-dia de 21 de junho, não ocorria a formação de sombra. No entanto, se fizesse isso, no mesmo dia e horário, em Alexandria (B), que fica a 800 quilômetros de Siena, ocorria a formação de sombra.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. No canto superior direito, o Sol, partindo dele, 6 linhas retas amarelas em direção à Terra, que está no canto inferior esquerdo. Da extremidade da reta amarela externa do lado direito, sai uma linha branca em direção a Terra, que está marcada pela letra A. . E marcado pela letra B, próximo a Terra, há uma linha branca transversal entre a linha amarela externa a esquerda e a linha ao seu lado, resultando entre elas, em uma região de sombra na Terra. — Representação das observações de Eratóstenes. Nesta imagem, as varetas (retas brancas) apresentadas foram prolongadas para facilitar a compreensão da situação.

Fonte de pesquisa: EXPERIMENTO de Eratóstenes. Centro de Formação de Professores, 28 nov. 2019. Disponível em: https://oeds.link/c8VY0w. Acesso em: 18 jul. 2022.

Questão 3. Considerando as observações de Eratóstenes, o que aconteceria com a sombra das varetas, caso a Terra fosse plana?

Resposta: O objetivo desta questão é incentivar os alunos a refletir sobre a situação-problema apresentada, analisando-a com base na imagem apresentada e com pensamento abstrato a respeito da situação descrita. Espera-se que eles comentem que se a Terra fosse plana, ao meio-dia, as duas varetas não projetariam sombra.

Em 1519, o navegador português Fernão de Magalhães (1480-1521) iniciou a primeira circum-navegação registrada na história mundial, com o objetivo de encontrar um novo caminho para as Índias. Essa circum-navegação foi finalizada em 1522 sob o comando do navegador espanhol Juan Sebastián de Elcano (1476-1526). Com essa expedição marítima, registrou-se na prática que a Terra tem formato esférico.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Diga aos alunos que Eratóstenes nasceu em Cirene, atual Líbia, em 276 a.C. Era matemático e geólogo e viveu em Atenas, onde realizou diversos cálculos relacionados à esfericidade da Terra. Faleceu em Alexandria, atual Grécia, com 80 anos.

A questão 3, ao incentivar uma reflexão sobre como seriam as observações de Eratóstenes caso a Terra fosse plana, permite desenvolver o pensamento computacional. Para isso, oriente os alunos a decompor o problema em partes menores; eles podem identificar que para resolver o problema devem construir maquetes da Terra esférica e da Terra supostamente plana. Em seguida, podem definir como demonstrar o raciocínio de Eratóstenes e a formação de sombras de varetas em superfícies planas e curvas. Os alunos podem identificar os fatores que influenciam a sombra da vareta e, por fim, criar um passo a passo com instruções para a realização da atividade.

A abordagem da viagem de circum-navegação realizada por Fernão de Magalhães possibilita trabalhar o assunto "esfericidade da Terra" de maneira articulada com o componente curricular de História. Isso porque essa viagem foi realizada com o objetivo de encontrar um novo caminho para as Índias, a principal fonte de especiarias na época. Explique aos alunos que o navegador português Fernão de Magalhães iniciou essa circum-navegação terrestre em 1519, mas não a finalizou, pois foi morto nas Filipinas em 1521. A viagem foi concluída por Juan Sebastião Elcano (1486-1526) no ano de 1522. A busca de um novo caminho para as Índias deu grande impulso às grandes navegações exploratórias pelo mundo.

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Mapa do mundo com os continentes em verde. Uma linha indica a rota de circum-navegação que passa por todo o sul da Ásia, África, subindo pela costa oeste da África, descendo em direção à costa Leste da América do Sul, contornando pelo sul e seguindo para oeste. Ao redor, há vários anjos. — Imagem do mapa publicado no Atlas Agnese, em 1544, mostrando a rota da circum-navegação realizada por Fernão de Magalhães e, posteriormente, por Juan Sebastián de Elcano. Nessa imagem, a rota realizada está representada pela linha preta que atravessa o mapa na horizontal.

Além das constatações abordadas anteriormente, podemos citar outras evidências de que a Terra tem formato aproximadamente esférico.

Por exemplo, se a Terra tivesse formato plano, ao observar um objeto se deslocando em linha reta, como uma embarcação no oceano, veríamos ela diminuir de tamanho até que desaparecesse do nosso campo de visão. Porém, devido ao formato aproximadamente esférico da Terra, não é isso que acontece.

À medida que a embarcação se afasta do observador, além de a imagem dela diminuir de tamanho, deixamos de enxergar algumas de suas partes, até que ela desapareça no horizonte. Observe a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Esquema composto por quatro quadros, que mostra uma pessoa adulta de costas, na areia da praia, em frente ao mar, olhando na direção de um barco. 1. O barco está grande e próximo à areia. 2. O barco está mais longe e parece menor. 3. O barco está mais distante e apenas com a parte superior a mostra. 4. O barco está mais distante, apenas com uma parte do topo a mostra. — Representação da observação de uma embarcação navegando em linha reta em quatro momentos, enumerados de 1 a 4. Note que, no momento 4, não é possível observar algumas das partes da embarcação.

Fonte de pesquisa: SCHAPPO, Marcelo Girardi. Discutindo a curvatura da Terra em sala de aula. A Física na Escola, v. 17, n. 2, 2019, p. 22. Disponível em: https://oeds.link/YuSxM3. Acesso em: 18 jul. 2022.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Ao apresentar o mapa do Atlas Agnese, de 1544, comente que ele foi produzido em Veneza pelo cartógrafo italiano Battista Agnese (1514-1564). Atualmente, pertence à Biblioteca do Congresso dos Estados Unidos. Ele mostra a rota de Fernão de Magalhães, que partiu de Sevilha, Espanha, em 1519 com cinco navios. Navegou para o sul e oeste contornando a América do Sul e depois levou 100 dias para cruzar o Pacífico. Apenas um dos navios completou a circum-navegação, retornando à Espanha em 1522.

Mostre aos alunos que, quando observamos uma embarcação no mar, temos a impressão de que ela desaparecerá no horizonte. Isso ocorre porque, a longas distâncias, a curvatura da Terra começa a esconder o navio de baixo para cima.

Explique aos alunos que quando se está à beira do mar e se avista um barco navegando em direção ao horizonte, primeiro, deixa-se de ver o casco do barco, mas ainda pode-se ver o mastro e, se for um veleiro, as velas, para depois deixar de vê-lo por inteiro. Se a Terra fosse plana, o veleiro pareceria menor à medida que se afasta, mas ainda poderia ser visto.

Por isso, observamos como se os navios estivessem "descendo" no horizonte. Questione os alunos sobre o que eles acham que ocorreria com as embarcações ao atingirem o horizonte, caso a Terra fosse plana. Eles podem comentar que a embarcação "cairia".

Atividade a mais

Retome a suposição dos povos antigos, como os gregos, de que a Terra seria plana e peça aos alunos que, em grupos, escrevam uma carta para esses povos apresentando as evidências da esfericidade da Terra e explicando como essas comprovações ocorreram ao longo do tempo com o desenvolvimento de muitas áreas da ciência.

Esta atividade favorece a integração com os componentes curriculares de Língua Portuguesa, História e Matemática, ao requerer uma produção de texto com conhecimentos construídos ao longo do tempo e o uso das linguagens matemática e científica. Os professores dos componentes curriculares citados podem auxiliar na escolha de argumentos, conceitos e modelos matemáticos para que os alunos desenvolvam uma argumentação consistente.

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Outra evidência da esfericidade da Terra é que se o planeta fosse plano, a incidência direta de luz solar seria igual em todas as regiões. No entanto, a superfície terrestre não é iluminada de maneira uniforme. Enquanto um local está totalmente iluminado pelo Sol, outro está numa posição em que não recebe luz solar diretamente.

Devido a esses fatores e à globalização de atividades, como o comércio, a comunicação e as viagens internacionais, surgiu a necessidade de se padronizar os horários em diferentes regiões do planeta de acordo com as 24 horas do dia. No final do século XIX, o cientista canadense Sandford Fleming (1827-1915) propôs um sistema único de contagem do tempo em todo o planeta, o sistema de fusos horários.

Ele sugeriu que a Terra fosse dividida em 24 faixas, partindo do meridiano de Greenwich, uma linha imaginária que passa pelo Observatório Real de Greenwich, em Londres, na Inglaterra. Cada faixa indica os locais cuja hora, por convenção, é a mesma.

Professor, professora: Auxilie os alunos a interpretar o mapa com o fuso horário mundial. Explique que os países que estão a Oeste do meridiano de Greenwich estão com horário atrasado em relação à referência, já os que estão a Leste estão adiantados. Proponha que identifiquem o fuso horário da região em que residem.

Fuso horário mundial

Mapa com todos os continentes e os oceanos. Há 24 faixas alaranjadas verticais que cortam todas as regiões do mapa, sendo a faixa 0, ao centro, o Meridiano de Greenwich, as faixas a leste do meridiano variam de mais 1 a mais 12, e, as faixas a oeste do meridiano, variam de menos 1 a menos 12. Quatro dessas faixas em laranja cruza o Brasil. As linhas pontilhadas verticais, ao oeste e a leste, indicam a linha internacional de Data. Pontos destacados nos oceanos e continentes indicam o horário fracionado, da seguinte maneira: Venezuela: menos 4 horas e 30 minutos. Irã: mais 3 horas e 30 minutos (ao norte), mais 4 horas e 30 minutos (ao leste). Índia: mais 5 horas e 30 minutos, mais 5 horas e 45 minutos (região nordeste). Mianmar: mais 6 horas e 30 minutos. Coreia do Norte: mais 9 horas e 30 minutos. No canto superior esquerdo, a rosa dos ventos. No canto inferior direito, escala 4.200 quilômetros por centímetro.

Fonte de pesquisa: ATLAS geográfico escolar. 8. ed. Rio de Janeiro: IBGE, 2018. p. 35.

Questão 4. Quantos fusos horários o Brasil tem?

Resposta: O Brasil tem quatro fusos horários. Caso os alunos tenham dificuldade em identificar esses fusos horários, comente com eles que as áreas do território brasileiro localizadas no Oceano Atlântico, como o arquipélago Fernando de Noronha, possuem fuso horário distinto das outras três áreas delimitadas no mapa.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Questione os alunos se eles já conversaram com pessoas de outros países. Pergunte se o horário e o período do dia nesses lugares são os mesmos que no Brasil. Mostre-lhes que os países estão localizados em diferentes partes do planeta e podem seguir determinado fuso horário. Verifique se eles já perceberam isso em competições esportivas internacionais televisionadas ao vivo, por exemplo. Essas perguntas aproximam o conteúdo trabalhado do cotidiano deles.

Pergunte aos alunos como eles organizariam os horários em todo o mundo sem relógios e os ajustes de fusos horários. Eles podem comentar que uma das maneiras seria tomarmos como base a posição aparente do Sol no céu.

Ao abordar o fuso horário mundial, explique a legenda que aparece no mapa. Horário fracionado: indica países que adotam fuso horário com horas fracionadas, ou seja, não inteiras. A Índia, por exemplo, está cinco horas e meia adiantada em relação a Greenwich. Linha Internacional de Data: é uma linha imaginária que determina a mudança de dia. Seguindo na direção oeste, teremos um novo dia; voltando para o leste, estaremos no dia anterior.

Comente com os alunos que o horário de verão ocorre em diversos países e baseia-se no fato de no verão os dias serem mais longos, em razão da posição da Terra em relação ao Sol e da inclinação de seu eixo imaginário. A adoção do horário de verão visa à economia de energia elétrica, pois possibilita aproveitar por mais tempo a luz solar em cada dia. Abordar o consumo consciente de energia elétrica possibilita o trabalho com os temas contemporâneos transversais Educação ambiental e Educação para o consumo, uma vez que a geração de energia elétrica requer o uso de recursos naturais.

Na resolução da questão 4, comente que todos os horários do Brasil são atrasados, $G M T menos 2$ (Horário de Fernando de Noronha), $G M T menos 3$ (Horário de Brasília), $G M T menos 4$ (Horário do Amazonas) e $G M T menos 5$ (Horário do Acre). Enfatize que o fuso horário oficial do país é chamado horário de Brasília $abre parênteses G M T menos 3 fecha parênteses$ .

Comente com alunos que GMT é a sigla em inglês para Greenwich Mean Time (Tempo Médio de Greenwich, em português), representando o fuso horário em relação a Greenwich. Outra nomenclatura para os fusos horários é a sigla em inglês UTC (Universal Time Coordinated ou Tempo Universal Coordenado, em português).

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Outro fato relacionado à esfericidade da Terra é que algumas constelações são observáveis apenas em um dos hemisférios terrestres. Se a Terra fosse plana, as constelações observadas seriam as mesmas em qualquer região da Terra.

Questão 5. Cite o nome de uma constelação que só é observada no hemisfério Sul da Terra.

Resposta: Espera-se que os alunos citem a constelação Cruzeiro do Sul.

A disposição das estrelas de algumas constelações também difere quando observadas do hemisfério Sul e do hemisfério Norte. A constelação de Órion, por exemplo, pode ser vista tanto do hemisfério Norte quanto do hemisfério Sul terrestre. No entanto, a disposição das estrelas que a constituem se apresenta de maneira distinta em cada hemisfério, devido à esfericidade do planeta Terra. Observe as imagens a seguir.

Fotografia. Céu azul-claro com algumas nuvens claras e estrelas. Há linhas retas traçadas ligando algumas estrelas. As linhas formam uma estrutura irregular com 7 lados, que se liga no lado inferior esquerdo a uma estrutura semelhante a letra 'T', e, no lado inferior direito, a uma linha reta que bifurca com forma similar a letra 'V'. — Constelação de Órion, vista do hemisfério Sul, na costa da Tasmânia, Austrália, em 2016. Nessa imagem, as linhas foram aplicadas para facilitar a identificação da figura aparente da constelação.

Fotografia. Céu azul-escuro com estrelas. Há linhas retas traçadas ligando algumas estrelas. As linhas formam uma estrutura irregular com 7 lados, que se liga, no lado superior direito, uma estrutura semelhante à letra 'T', e, no lado superior esquerdo, a uma linha reta. — Constelação de Órion, vista do hemisfério Norte, na Cordilheira Elburz, Irã, em 2016, registrada no mesmo instante da foto A. Nessa imagem, as linhas foram aplicadas para facilitar a identificação da figura aparente da constelação.

Questão 6. Você já havia notado alguma das evidências da esfericidade da Terra abordadas neste capítulo? Comente com os colegas.

Resposta pessoal. O objetivo desta questão é conduzir os alunos a relacionar as evidências que estudaram neste capítulo a fatos que já tenham vivenciado em seu dia a dia.

Quando nos expressamos de maneira segura, clara e objetiva, dialogando e expondo ideias e opiniões de maneira respeitosa, estamos agindo com assertividade.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

A abordagem do movimento aparente das estrelas no céu possibilita o trabalho com a habilidade EF06CI13 da BNCC, pois incentiva os alunos a refletir sobre evidências relacionadas à esfericidade da Terra.

Se os alunos tiverem dificuldade para responder à questão 5, mostre a eles um mapa celeste com o hemisfério Sul celeste e comente que algumas das constelações mais próximas ao polo Sul celeste só podem ser vistas no céu noturno do hemisfério Sul da Terra. Além do Cruzeiro do Sul, as constelações Octante, Triângulo Austral e Coroa Austral só podem ser vistas do hemisfério Sul da Terra.

Questione os alunos sobre como as fotos A e B ajudam a comprovar a esfericidade da Terra. Espera-se que eles percebam que, ao observarmos o céu de pontos diferentes da superfície terrestre, notamos conformações diferentes das estrelas no céu, sobretudo em hemisférios distintos.

Ao trabalhar a questão 6 com os alunos, enfatize que eles devem expressar seus argumentos de maneira clara, objetiva e respeitosa, desenvolvendo a assertividade. Faça a mediação das apresentações, de modo a manter o diálogo respeitoso entre eles. Caso apresentem dificuldades para responder à questão, peça-lhes que retomem o conteúdo do tópico para em seguida formular a resposta.

Atividade a mais

Comente com os alunos que a constelação Cruzeiro do Sul é visível a observadores no Brasil e do hemisfério Sul. Porém, no hemisfério Norte, só pode ser observada em locais próximos à linha do Equador. Isso ocorre porque ela se localiza próximo ao polo Sul celeste. Peça a eles que observem o céu noturno em três noites, tentem localizar a constelação Cruzeiro do Sul e que a ilustrem em uma folha sulfite, registrando o bairro em que moram e o horário da observação. Depois, peça a eles que apresentem os desenhos aos colegas, comparando suas observações. Caso eles encontrem dificuldades para representar a constelação, verifique se têm smartphones com câmeras e peça-lhes que fotografem o céu noturno ou usem um aplicativo de Astronomia para auxiliar na reprodução da constelação na folha de papel sulfite.

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Como você pôde perceber, existem diversas evidências da esfericidade da Terra, comprovando cientificamente o formato do planeta.

No entanto, dependendo do estudo realizado, diferentes modelos da Terra podem ser propostos, com base no modelo esférico. Esses modelos representam o planeta de acordo com uma característica ou um conjunto de características específicas, como é o caso do modelo geoide.

Esse modelo foi elaborado com base em medições da gravidade^✚ no planeta, que varia entre as diferentes regiões da Terra. Essa variação ocorre porque a Terra é formada por camadas, as quais apresentam diferentes composições. Os diferentes materiais que compõem essas camadas apresentam densidades^✚ distintas, o que reflete na variação da gravidade nas diferentes regiões da Terra.

Glossário

Os dados das medições de gravidade terrestre foram obtidos por satélites artificiais que orbitam a Terra e foram traduzidos em uma representação – o modelo geoide. Nesse modelo, as diferenças na intensidade da gravidade terrestre são representadas por meio de variações no formato da superfície terrestre e nas colorações dessas regiões. Por apresentar a variação da gravidade, o modelo geoide representa a Terra de modo levemente distinto de seu formato esférico.

Observe a seguir uma comparação entre o modelo geoide e o formato aproximadamente esférico da Terra.

Professor, professora: Ao comentar com os alunos que a Terra é formada por camadas, diga a eles que a estrutura e a constituição desse planeta serão abordadas no capítulo 2 desta unidade.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração de forma arredondada com regiões achatadas; área avermelhada e área amarela nas margens e grande área azul na região central. Ao redor da forma, uma linha em formato esférico. As regiões com margem azul são as mais achatadas. — Modelo geoide da Terra. Nesse modelo, a gravidade é menor nas regiões em azul e maior nas regiões em vermelho e amarelo. A circunferência ao redor da representação da Terra foi inserida para possibilitar a comparação entre o modelo geoide e o formato esférico.

Fonte de pesquisa: European Space Agency. Disponível em: https://oeds.link/2oybnt. Acesso em: 29 abr. 2022.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Ao apresentar o modelo geoide, comente com os alunos que, apesar dos diferentes modelos de representação da Terra, quando a observamos do espaço vemos o planeta com formato aproximadamente esférico. Isso ocorre porque a diferença entre o raio polar e o raio equatorial da Terra é pequena quando comparada com o tamanho do planeta.

As variações na superfície da Terra também são muito pequenas quando comparadas com as dimensões do planeta, de forma que, quando nos afastamos dela (em um foguete, satélite ou sonda), observamos a Terra com formato aproximadamente esférico.

Metodologias ativas

O assunto sobre formato aproximadamente esférico da Terra permite o trabalho com a metodologia ativa seminário. Veja mais orientações sobre essa estratégia no tópico Metodologias e estratégias ativas nas orientações gerais deste manual.Para realizar essa atividade, questione os alunos sobre o que faz a Terra e os outros planetas terem um formato aproximadamente esférico.

Organize-os em pequenos grupos e incentive-os a levantar hipóteses e ir em busca da resolução do problema. Peça-lhes que pesquisem informações em sites confiáveis e, caso achem interessante, procurem vídeos sobre o assunto para apresentar aos colegas. Oriente-os a coletar e analisar os dados e as informações revendo o que já é reconhecido pela ciência. Eles podem expor as hipóteses, os resultados da pesquisa para troca de ideias e em seguida elaborar uma conclusão. Por fim, cada grupo deve realizar a apresentação da pesquisa para a turma.

Algo a mais

Para mais informações sobre os estudos relacionados ao formato e às dimensões da Terra, leia o material Introdução à Geodésia. Disponível em: https://oeds.link/OrTFDB. Acesso em: 19 maio 2022.

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Verdadeiro ou Falso?

Recentemente alguns grupos de pessoas voltaram a discutir sobre um modelo de formato plano da Terra. Sobre esse assunto, leia o trecho a seguir de uma reportagem publicada em uma revista de divulgação científica.

A Terra é redonda

Na era de ouro da comunicação, pululam informações falsas que buscam difundir crenças sem qualquer base científica. Conceitos consolidados ao longo de séculos, como a esfericidade da Terra, passam a ser questionados de forma simplória e irresponsável. Páginas pseudocientíficas na internet desautorizam, por exemplo, a eficácia de vacinas e a utilidade da energia nuclear. Mas, conhecer e entender o mundo a partir do método científico é a forma mais eficiente de melhorá-lo. [...]

[...]

Recentemente, em todo mundo – o que inclui o Brasil –, proliferam ‘sociedades' que defendem a teoria da Terra plana. Ao contrário do que imaginaríamos a partir de todo o conhecimento e evidências adquiridos a favor de um planeta esférico, os chamados ‘terraplanistas' defendem a ideia de que a Terra é um disco plano [...].

[...]

MORICONI, Marco. A Terra é redonda. Ciência hoje, 26 dez. 2018. Disponível em: https://oeds.link/TGpZuC. Acesso em: 21 fev. 2022.

Agora, converse com os colegas e responda às questões a seguir em seu caderno.

a) Qual é o assunto abordado na reportagem?

b) As informações falsas citadas na reportagem são comumente chamadas fake news. Como esse tipo de informação pode prejudicar a sociedade? Justifique sua resposta com base em um exemplo.

c) Você já leu ou ouviu alguma fake news? Compartilhe com os colegas.

Respostas nas orientações ao professor.

A curiosidade faz com que tenhamos interesse em buscar respostas para esclarecer informações sobre determinado tema em fontes variadas e confiáveis, verificando sua veracidade e ampliando os próprios conhecimentos.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Pode-se promover o exercício da curiosidade ao trabalhar com os alunos o assunto das fake news, incentivando-os a buscar mais informações sobre o que estão lendo e aprendendo. Aproveite esse momento para realizar uma atividade prática com a turma. Pesquise com eles ou leve para a sala de aula notícias ou reportagens sobre o assunto estudado. Peça-lhes que leiam os textos e oriente-os a verificar as informações, confirmando, em materiais confiáveis, se o que leram está correto ou não. Comente também o efeito "bolha" gerado pelos algoritmos das redes sociais e como isso pode prejudicar os debates e a pluralidade de ideias.

Trabalhe com a competência leitora, solicitando aos alunos a pesquisa de termos cujo significado não conhecem.

Se possível, durante a atividade, incentive neles o desenvolvimento da leitura inferencial. Para isso, realize questionamentos como: "O que você já sabia sobre fake news?"; "Por que acontece divulgação de fake news?"; "Em quais lugares geralmente são divulgadas as fake news?".

Respostas

Questão a. O objetivo desta questão é auxiliar os alunos a interpretar o texto e a identificar as informações apresentadas sobre o tema. Espera-se que eles reconheçam como tema a divulgação de informações falsas, que ajudam a propagar crenças sem bases científicas e ignorando evidências, por exemplo, sobre a esfericidade da Terra.

Questão b. O objetivo desta questão é incentivar os alunos a refletir sobre o tema. Eles podem comentar que as fake news levam à desinformação em detrimento do conhecimento científico, o que pode prejudicar a sociedade de diferentes maneiras, a depender do conteúdo disseminado. Como exemplo, eles podem citar a disseminação de informações falsas sobre as vacinas durante a pandemia de COVID-19, que interferiu negativamente na adesão à vacinação, prejudicando o controle da pandemia e aqueles que se vacinaram. Podem citar também exemplos de manipulação de propagandas eleitorais que se refletiram no resultado das eleições de um país; o descrédito nas causas do aquecimento global, que repercutiu na falta de ações e medidas que amenizem seu avanço, entre outras.

Questão c. Resposta pessoal. O objetivo desta questão é incentivar os alunos a socializar suas vivências a respeito do tema.

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Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Observe a seguir duas fotos da superfície terrestre.

Imagens não proporcionais entre si.

Fotografia. Vista de uma área extensa com vegetação e grandes montanhas rochosas. O céu é azul-claro com nuvens brancas. — Vista aérea da Chapada Diamantina, BA, em 2021.

Fotografia. Vista de uma parte da superfície da Terra, com coloração azulada. O fundo é escuro e com muitas estrelas. — Imagem de parte da Terra vista do espaço.

a) Qual destas fotos é a mais indicada para observar a curvatura da Terra? E para observar os detalhes da superfície? Justifique suas escolhas.

Resposta: Para observar o formato e a curvatura da Terra, a foto B é a mais indicada, pois como ela foi obtida distante da superfície, consegue-se capturar maior área dela, permitindo identificar essas características. Já para observar detalhes da superfície da Terra, a foto A é a mais indicada, pois como o equipamento está mais próximo da superfície, ele registra menor área, porém com mais detalhes.

2. Observe a imagem a seguir.

Gravura. Camada esférica, formando uma cúpula, dentro desta, na parte inferior, há construções, vegetação e montanhas; acima, o Sol com rosto, a lua e muitas estrelas em um céu claro; na parte mais próxima a cúpula, o céu fica escuro. Abaixo, à esquerda, uma pessoa agachada, usando túnica, com um cajado em uma mão e com a cabeça e a outra mão para fora da cúpula; na região externa a cúpula, há nuvens, rodas e diferentes formas esféricas. — Gravura de Flammarion, feita em 1888.

a) O que esta gravura representa?

Resposta: A gravura representa uma pessoa que chegou ao limite da Terra plana e estaria tentando observar além da cúpula que recobriria o planeta, de acordo com o modelo plano da Terra.

b) Em sua opinião, o que a pessoa que aparece nessa gravura está observando?

Resposta pessoal. Os alunos podem responder que a pessoa está observando o espaço e seus astros.

c) Considerando que a Terra tem formato aproximadamente esférico, mas levemente achatado nos polos, seria possível fazer as mesmas observações que o viajante da imagem fez? Por quê?

Resposta: Não seria possível, pois a Terra não tem formato plano e o viajante, assim, não chegaria ao "final" do planeta, tampouco seria capaz de ultrapassar a cúpula que recobriria a Terra, de acordo com o modelo da Terra plana.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Oriente os alunos a observar as duas imagens da atividade 1 e instigue-os a explicar quais detalhes e características das fotos são mais perceptíveis conforme a distância de obtenção da imagem.

A gravura apresentada na atividade 2 possibilita o trabalho com a Competência geral 3 da BNCC, uma vez que visa valorizar um tipo de manifestação artística que transmite o pensamento histórico da época em que foi produzida e de seu autor. Esta atividade também favorece o desenvolvimento da habilidade EF06CI13 da BNCC, uma vez que incentiva os alunos a argumentar sobre a esfericidade da Terra.

Ao abordar a atividade 2, aproveite para evidenciar uma conexão com os componentes curriculares de Arte e de História. É importante que os alunos percebam que as observações humanas sempre estiveram presentes nas artes visuais. Peça-lhes que analisem os elementos da pintura, destacando o que o viajante encontraria no final da Terra. Verifique se eles percebem que o artista representou um viajante chegando em um ponto em que a Terra e o céu se encontravam, no fim da Terra plana.

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3. Rosana mora no município de São Paulo e, às 20 horas, recebeu ligação de sua tia que mora em Uruma, em Okinawa, no Japão. Durante a ligação, a tia de Rosana disse que estava no período da manhã no Japão.

Professor, professora: Ao trabalhar a atividade 3 com os alunos comente que Uruma é considerada uma cidade antípoda do município de São Paulo, ou seja, elas se situam aproximadamente em lados opostos do planeta Terra.

a) Por que isso acontece?

Resposta: Por que a Terra apresenta formato aproximadamente esférico e não recebe luz solar em toda a superfície de maneira uniforme em um mesmo instante.

b) Volte ao mapa do sistema de fusos horários e determine o horário do Japão no momento em que a tia de Rosana telefonou para ela.

Resposta: Espera--se que os alunos respondam que, enquanto em São Paulo, no Brasil, eram 20 horas, em Okinawa, no Japão, eram 8 horas.

c) Se você pudesse viajar nas férias, para onde iria? Esse lugar tem o mesmo fuso horário de onde você mora? Se não tem, qual é a diferença de horário entre o lugar escolhido e onde você mora?

Resposta pessoal. A resposta para esta questão depende do lugar escolhido pelos alunos.

d) Cite um fato importante do sistema de fusos horários para o ser humano.

Resposta pessoal. Os alunos podem responder que o sistema de fusos horários é importante para padronizar as horas, visto que muitas das atividades humanas dependem dessa padronização.

4. Sobre a observação e localização de constelações no céu, responda aos itens a seguir.

a) Você já observou uma constelação? Se sim, como você realizou essa observação?

Resposta pessoal. Os alunos podem responder que fizeram observações a olho nu, utilizaram algum instrumento, como luneta ou binóculos, ou foram a um planetário.

b) Atualmente, existem aplicativos de Astronomia que auxiliam a observação do céu, permitindo localizar corpos celestes e constelações.

Cíntia e seu pai instalaram um aplicativo de Astronomia em um smartphone. Em um local onde era possível observar o céu, eles apontaram a câmera do smartphone para o céu e identificaram estrelas e constelações.

Por que podemos dizer que os aplicativos de observação do céu contribuem para o aprendizado sobre o Universo?

Resposta: Os aplicativos contribuem para o aprendizado sobre o Universo porque possibilitam localizar e observar com mais detalhes estrelas, constelações e outros corpos celestes do que quando os observamos a olho nu.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. Marcado pela letra A, há duas pessoas de costas, um homem e uma mulher, sentados sobre um ambiente gramado. O homem, com o braço esticado, segura um celular apontando para o céu. Ao fundo, o céu está azul-escuro e com estrelas. Marcado pela letra B há um destaque para uma mão segurando um celular com a imagem da Constelação de Órion na tela. — Cíntia e seu pai observando o céu noturno por meio de um aplicativo de celular (imagem A). A imagem B apresenta detalhe da tela do celular, na mão do pai de Cíntia, mostrando uma das constelações identificadas durante a observação.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Ao abordar a atividade 3, questione os alunos sobre qual dos países está à frente no horário e verifique se eles percebem que é o Japão, com uma diferença de aproximadamente 12 horas a mais do que o horário do Brasil.

Explique aos alunos o conceito de antípoda, que é o ponto do planeta que está em posição diametralmente oposta a uma localização geográfica específica. Para a maioria das cidades, o ponto antípoda está localizado no oceano. No entanto, existem muitas cidades ao redor do mundo que são antípodas umas das outras. Para localizar uma cidade antípoda pode-se utilizar o site Antipodes Map. Disponível em: https://oeds.link/H7g46f. Acesso em: 19 maio 2022.

A atividade 4 aborda o uso de tecnologias na educação em Ciências e contribui para desenvolver a Competência geral 5 da BNCC. Esta atividade proporciona o trabalho com pensamento computacional. A decomposição do problema pode ser a identificação de uma estrela. A abstração pode ser a definição de uma constelação. Já no reconhecimento de padrões, eles podem reconhecer a figura aparente formada pelo conjunto de estrelas e o algoritmo seria a execução dos passos para observar uma nova constelação.

Um texto a mais

Sobre a importância do uso de recursos digitais em sala de aula, leia o trecho do texto a seguir.

[...]

A aprendizagem móvel não é apenas mais um "modismo educacional", devendo ser pensada enquanto condição de possibilidade para uma apropriação tecnológica no modo de produção do conhecimento pelos sujeitos com vistas à transformação social, pois o acesso às tecnologias digitais pode possibilitar aquilo que autores como Lankshear e Knobel (2007) denominam como um novo ethos, ou seja, uma nova mentalidade que enfatiza a participação, em detrimento da individualização, a descentralização do conhecimento ao invés da centralização, a diversidade em oposição à padronização e a promoção da colaboração entre os sujeitos produtores de cultura para a transformação do coletivo.

[...]

NEVES, Breno Gonçalves Bragatti; MELO, Rafaela da Silva; MACHADO, André Ferreira. Universo móvel: um aplicativo educacional livre para dispositivos móveis. Texto livre: linguagem e tecnologia, Belo Horizonte, v. 7, n. 1, p. 35-36, 2014. Disponível em: https://oeds.link/KnJWYw. Acesso em: 23 maio 2022.

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Movimentos da Terra

Observe a imagem a seguir e responda às questões.

Fotografia. Local aberto, céu escuro, com muitas linhas curvas esbranquiçadas na horizontal, cruzando o céu. Há montanhas e árvore. — Vista do céu noturno em Hatta, Emirados Árabes, em 2021.

Questão 7. Como a imagem se relaciona com os movimentos da Terra?

Resposta: O objetivo desta questão é identificar os conhecimentos prévios dos alunos sobre a movimentação aparente dos astros no céu noturno, resultado do movimento de rotação da Terra.

Questão 8. Como você explica a ocorrência dos dias e das noites no planeta Terra?

Resposta pessoal. O objetivo desta questão é levantar os conhecimentos prévios dos alunos sobre o tema. Espera-se que eles respondam que a ocorrência dos dias e das noites está associada ao movimento da Terra em torno do próprio eixo (movimento de rotação) e à incidência da luz solar.

Assim como outros astros do Universo, a Terra realiza movimentos. Para estudá-los, vamos iniciar conhecendo um pouco sobre a localização da Terra no Universo.

A Terra se localiza no Sistema Solar. Observe a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si e sem proporção de distância entre os astros. Cores-fantasia.

Ilustração. Sistema Solar composto pelo Sol, uma esfera grande no canto esquerdo e oito semicírculos, representado as órbitas. Na órbita mais próxima ao sol está Mercúrio; na segunda, Vênus; na terceira, Terra; na quarta, Marte; na quinta, Júpiter; na sexta, Saturno; na sétima, Urano; na oitava, Netuno. — Representação do Sistema Solar e de alguns de seus astros.

Mercúrio: aproximadamente $4.900 quilômetros$ de diâmetro.

Vênus: aproximadamente $12.100 quilômetros$ de diâmetro.

Terra: aproximadamente $12.800 quilômetros$ de diâmetro.

Marte: aproximadamente $6.800 quilômetros$ de diâmetro.

Júpiter: aproximadamente $143.000 quilômetros$ de diâmetro.

Saturno: aproximadamente $120.500 quilômetros$ de diâmetro.

Urano: aproximadamente $51.100 quilômetros$ de diâmetro.

Netuno: aproximadamente $49.500 quilômetros$ de diâmetro.

Fonte de pesquisa: NASA. Jet Propulsion Laboratory. California Institute of Technology. PIA12114: Photojournal Home Page Graphic 2009 (Artist Concept). Disponível em: https://oeds.link/tf15tT. Acesso em: 21 fev. 2022.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Caso os alunos tenham dificuldade para responder às questões 7 e 8, comente que a técnica utilizada no registro da foto permite acompanhar o movimento realizado por fontes de luz, no caso, as estrelas. Na sequência, questione que tipo de movimento aparente as estrelas fazem no céu. De acordo com as imagens, eles podem citar que é um movimento circular. Relacione essa atividade aos movimentos da Terra e analise se eles compreendem que estes se relacionam com a ocorrência dos dias e das noites e do fenômeno mostrado na foto da página do Livro do Aluno.

Explique aos alunos que os astros giram ao redor do Sol em órbita aproximadamente elíptica. Além disso, o Sol concentra 99% da massa presente nesse sistema.

Algo a mais

O site da Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA) apresenta inúmeras informações, simulados, exercícios, filmes, fotos, jogos e curiosidades para professores e alunos. Disponível em: https://oeds.link/Ei6Ulv. Acesso em: 19 maio 2022.

Para explicar as órbitas dos planetas, sugere-se a leitura do artigo "O problema do ensino da órbita da Terra."

CANALLE, João B. G. O problema do ensino da órbita da Terra. Física na Escola, v. 4, n. 2, p. 12-16, 2003. Disponível em: https://oeds.link/p1EhJZ. Acesso em: 7 maio 2022.

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Como você pode perceber na imagem da representação do Sistema Solar, esse sistema é formado pelo Sol e oito planetas. Além disso, outros astros fazem parte desse sistema planetário, como planetas-anões, satélites naturais, asteroides, meteoroides e cometas que giram ao redor do Sol. Esse conjunto de astros faz parte da galáxia Via Láctea.

Agora, vamos conhecer um pouco mais sobre alguns desses astros.

As estrelas são corpos luminosos, ou seja, que emitem luz própria.

O Sol é uma estrela e, por estar mais próximo da Terra, o percebemos maior e mais brilhante do que as demais estrelas. Essa proximidade faz com que a luz solar atinja mais intensamente a Terra, dificultando a observação de outras estrelas durante o período do dia, por um observador na superfície terrestre.

Fotografia. Marcado pela letra A, o Sol, grande esfera, amarelada com manchas mais escuras, com contorno amarelo brilhante. E marcado pela B há um destaque de um círculo ao centro do Sol.

Fotografia. Destaque de uma porção do Sol, fundo amarelado com manchas e um pequeno ponto escuro ao centro, Mercúrio.

Sol (imagem A) e detalhe de parte do Sol, em que é possível identificar Mercúrio (imagem B), captado no momento em que passava em frente a essa estrela. Note a proporção do tamanho de Mercúrio, o planeta mais próximo do Sol, em relação a essa estrela.

Cuidado!

Nunca olhe diretamente para o Sol, pois isso é prejudicial à visão.

Os planetas são astros com formato aproximadamente esférico, que não emitem luz própria e que orbitam uma estrela. Além disso, para ser considerado planeta, não podem existir outros corpos de tamanho semelhante a ele em sua órbita^✚ ao redor da estrela.

Glossário

A Terra é um dos planetas do Sistema Solar que orbita o Sol, estando a uma distância de, aproximadamente, 149.500.000 quilômetros dessa estrela.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Retome com os alunos os conceitos de astros luminosos e astros iluminados. Os astros luminosos são aqueles que emitem luz própria, como as estrelas. E os astros iluminados não emitem luz própria, como os planetas e os satélites.

Se achar conveniente, questione os alunos sobre por que, geralmente, conseguimos enxergar a Lua no céu durante a noite, sendo que ela não emite luz própria. Espera-se que eles comentem que isso é possível porque a Lua reflete a luz solar.

Explique-lhes que a cor da luz emitida por uma estrela, por exemplo, indica sua temperatura. Estrelas com temperaturas mais elevadas emitem luz azulada ou branca, enquanto aquelas com temperaturas mais baixas emitem luz laranja ou vermelha. As estrelas podem ser classificadas de acordo com características como massa, composição química, brilho, idade, densidade, luminosidade, dimensão e temperatura.

Comente que a temperatura do Sol, uma estrela, pode chegar a aproximadamente $15.000.000 graus celsius$ em seu núcleo e a $6.000 graus celsius$ na superfície. Já sua massa é aproximadamente 333 mil vezes maior do que a da Terra. A luz emitida pelo Sol demora aproximadamente 8 minutos para atingir a Terra.

Atividade a mais

Peça aos alunos que realizem uma pesquisa e encontrem os motivos que levaram Plutão a ser considerado um planeta-anão. Eles podem encontrar informações como os critérios que um planeta deve satisfazer: orbitar uma estrela, ter massa suficiente para a gravidade moldá-lo na forma esférica, sua órbita deve estar livre de outros astros.

É importante incentivar a coleta de informações, desenvolvendo a autonomia na aprendizagem.

Aproveite o momento para enfatizar que a ciência não é algo pronto e acabado, mas em constante mudança e construção, contribuindo para desenvolver a Competência específica de Ciências da Natureza 1.

Algo a mais

Em 2019, o satélite internacional de observação solar Hinode capturou o trânsito de Mercúrio ao passar entre a Terra e o Sol. Trânsitos como esse podem ser usados para medir a distância entre a Terra e o Sol. Assista ao vídeo no site. Disponível em: https://oeds.link/7BR3XU. Acesso em: 19 maio 2022.

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Os satélites naturais são astros que não emitem luz própria e que giram ao redor de um corpo maior, como um planeta.

A Lua é o satélite natural da Terra e orbita o planeta, realizando uma volta completa em torno da Terra em, aproximadamente, 27 dias.

Ilustração. Em fundo escuro, à direita, lua minguante; à esquerda, na parte inferior, parte leste da Terra. — Lua em órbita na Terra.

Os astros do Sistema Solar estão em constante movimento, como ao redor do próprio eixo e ao redor do Sol. É sobre esse assunto que vamos estudar a seguir.

Movimento de rotação da Terra

Observe a situação apresentada a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustrações em sequência. Ilustração A. 7 horas e 30 minutos. À esquerda, um carro, e ao centro, uma árvore com a sua sombra projetada para a esquerda, encobrindo todo o carro. Ilustração B. 12 horas. À esquerda, um carro e ao centro, uma árvore com a sua sombra projetada para frente, encobrindo uma pequena parte do carro. Ilustração C. 17 horas e 30 minutos. À esquerda, um carro com sua sombra projetada para frente e ao centro, uma árvore, com a sua sombra projetada para direita. — Representação do carro de Pedro em um mesmo ambiente em três horários de um mesmo dia: às $7 horas e 30 segundos$ (imagem A), às $12 horas$ (imagem B) e às $17 horas e 30 segundos$ (imagem C).

Questão 9. O que aconteceu com a sombra da árvore sobre o carro de Pedro ao longo do dia?

Resposta: Espera-se que os alunos respondam que a sombra da árvore mudou de posição ao longo do dia.

Questão 10. Em sua opinião, por que isso aconteceu?

Resposta pessoal. O objetivo desta questão é identificar os conhecimentos prévios dos alunos a respeito do tema. Espera-se que eles respondam que isso aconteceu em razão do movimento aparente do Sol no céu, ocasionado pelo movimento de rotação do planeta Terra.

Questão 11. Às $22 horas$ ocorreria a formação de sombra dessa árvore? Por quê?

Resposta: Não, pois não teria a fonte de luz, nesse caso, o Sol, tendo em vista que seria noite no Brasil nesse horário.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Para iniciar esse assunto, realize a atividade sugerida na seção Hora de investigar das páginas 36 e 37. A observação dos resultados dessa atividade facilita a compreensão sobre a rotação terrestre.

Sugestão de avaliação

Aproveite as questões 9 a 11 desta página para identificar os conhecimentos prévios dos alunos sobre os movimentos da Terra. Questione-os sobre o que poderia ter causado a mudança de posição da sombra da árvore. Eles podem responder que foi o movimento do Sol no céu. Verifique se eles compreendem que o movimento aparente do Sol não é causado pela própria estrela, mas pelo movimento de rotação da Terra.

Caso tenham dificuldade para compreender essa situação, peça aos alunos que posicionem um objeto à direita deles e realizem um giro no sentido horário, no mesmo local, em relação a um eixo imaginário. Eles devem perceber que, à medida que giram, o objeto que estava à direita deles aparenta se mover para uma posição à esquerda, de maneira semelhante ao sistema Terra-Sol.

Explique aos alunos que a rotação da Terra, ou seja, a realização de uma volta completa em torno de seu eixo imaginário, leva cerca de 24 horas.

A questão 10 possibilita abordar a Competência geral 2 e a Competência específica de Ciências da Natureza 3 da BNCC, pois permite aos alunos exercitarem a curiosidade intelectual, recorrendo a conhecimentos prévios científicos e propiciando a reflexão e a análise crítica de uma situação, em busca de explicações para fenômenos naturais.

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Ao longo do dia, podemos observar o Sol em diferentes posições aparentes no céu. Por isso, a posição da sombra projetada sobre o carro de Pedro mudou com o passar das horas.

Essa mudança aparente de posição do Sol no céu, visto da superfície terrestre, deve-se ao movimento que o planeta Terra realiza em torno de seu eixo imaginário, o chamado movimento de rotação. Esse movimento ocorre de Oeste para Leste, ou seja, em sentido anti-horário, quando observamos a Terra de uma posição acima do polo norte geográfico.

Representação com elementos não proporcionais entre si e sem proporção de distância entre os astros. Cores-fantasia.

Ilustração. À esquerda, parte do Sol com pequenos raios. À direita, o planeta Terra com uma linha perpendicular ao centro e uma linha em diagonal, chamada eixo de rotação da Terra, com indicação de 23,5 graus. Ao redor do Sol e da Terra, a órbita da Terra, representada por um semicírculo. A face do planeta Terra voltada para o Sol está clara enquanto a face oposta está escura. — Representação da Terra e de parte do Sol e da órbita da Terra em torno dessa estrela. O eixo de rotação da Terra é uma linha imaginária que passa pelo centro do planeta através dos polos geográficos.

Fonte de pesquisa: OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Movimento anual do Sol e as estações do ano. Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IF/UFRGS), 28 mar. 2012. Disponível em: https://oeds.link/2awDoF. Acesso em: 21 fev. 2022.

Como podemos observar na imagem, o eixo de rotação da Terra é inclinado, cerca de $23 vírgula 5 graus$ em relação à reta perpendicular ao plano da órbita ao redor do Sol. Essa inclinação, associada às diferentes posições que o planeta ocupa durante sua órbita anual ao redor do Sol, faz com que os hemisférios terrestres possam receber diferentes intensidades de energia luminosa ao longo do ano.

Que tal representar na prática o movimento de rotação do planeta Terra? Para isso, faça a atividade proposta a seguir.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Atividade a mais

Para trabalhar as consequências da inclinação do eixo de rotação da Terra, proponha à turma a seguinte suposição: "Se a inclinação do eixo deixasse de existir repentinamente, como seriam as estações do ano? Outros problemas poderiam acontecer? Quais?".

Organize os alunos em grupos e peça-lhes que levantem hipóteses e possíveis alternativas para lidar com a alteração no planeta. A mais esperada é que não haveria mais as estações do ano, pois a luz do Sol atingiria igualmente os dois hemisférios da Terra. Eles podem se lembrar ainda de que os dias e as noites teriam a mesma duração e as regiões polares também teriam dias e noites. Podem citar que o ciclo de vida de animais e de plantas seria afetado.

Os alunos poderiam concluir que a agricultura teria problemas, pois atualmente os resultados dependem da sazonalidade. O ciclo de vida de diversos animais também seria afetado, principalmente os animais migratórios. Os períodos de chuvas e estiagens de diversas regiões do planeta seriam afetados, ou seja, todo o ecossistema terrestre se alteraria.

Depois do levantamento das hipóteses e alternativas, elas podem ser apresentadas e discutidas com a turma.

Esta atividade prioriza as habilidades do pensamento computacional, como: decomposição, abstração, reconhecimento de padrões e ter ideias para criar soluções.

Explique a eles que, por causa do eixo de inclinação do plano de rotação da Terra (23,5 graus em relação à reta perpendicular ao plano de sua órbita), a intensidade de luz solar varia ao longo do ano em diferentes partes do planeta.

Nos equinócios, a incidência dos raios solares ocorre diretamente sobre a linha do Equador e os raios solares atingem a zona entre os trópicos com mais intensidade e a luz chega aos dois hemisférios da mesma maneira.

Nos solstícios, a incidência dos raios solares ocorre diretamente sobre os trópicos de Capricórnio e Câncer, e a quantidade de luz recebida é maior em um dos hemisférios.

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Vamos praticar

Materiais

globo terrestre
lanterna

A. Coloque o globo terrestre sobre uma mesa.

B. Você ou um de seus colegas deverá apontar a lanterna para o globo terrestre. Nesse momento, o globo deve estar em repouso.

C. Ligue a lanterna e apague as lâmpadas elétricas da sala de aula.

D. Gire vagarosamente o globo terrestre no sentido anti-horário e observe a luz da lanterna que o atinge diretamente.

a) O que você observou com o desenvolvimento desta atividade?

Resposta e instruções nas orientações ao professor.

Ao realizar a atividade prática, você deve ter percebido que, à medida que o globo terrestre gira em torno do próprio eixo, diferentes regiões da Terra são iluminadas diretamente pela fonte de luz.

A Terra leva aproximadamente 24 horas para dar uma volta completa em torno do próprio eixo. Como consequência desse movimento de rotação, temos a ocorrência dos dias e das noites. Observe a seguir.

Representações com elementos não proporcionais entre si e sem proporção de distância entre os astros. Cores-fantasia.

Ilustração. À esquerda, parte do Sol com pequenos raios. À direita, o planeta Terra com a linha em diagonal, representando o eixo de rotação da Terra. O Brasil está indicado na face do planeta Terra voltada para o Sol, que está clara. A órbita da Terra está representada por um semicírculo.

Representações de dois momentos (A e B) do movimento de rotação da Terra.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Para exemplificar as imagens desta página, realize a atividade a seguir.

Atividade a mais

Providencie uma bola grande de poliestireno expandido, um palito de churrasco, caneta hidrográfica vermelha, caneta hidrográfica verde e um abajur. Apague as luzes da sala de aula e coloque o abajur aceso no centro da mesa. Espete o palito na esfera de poliestireno expandido, mantendo-a inclinada em aproximadamente $23 graus$ , simulando a inclinação do eixo imaginário terrestre. Com a caneta vermelha, marque um círculo no meio da bola de poliestireno expandido. Com a caneta verde, marque outro círculo no local exatamente oposto à primeira marcação. Lentamente, gire a bola de poliestireno expandido em torno do próprio eixo, do ponto vermelho até o ponto verde, e peça aos alunos que observem.

Pergunte a eles o que a bola de poliestireno expandido e o abajur representam. Espera-se que percebam que se trata da Terra e do Sol, respectivamente. Pergunte em que situação é dia e em que situação é noite no ponto vermelho e no ponto verde. Espera-se que os alunos comentem que é dia no ponto verde, quando ele recebe diretamente a luz do abajur, e noite quando ele ocupa a posição oposta. O mesmo vale para o ponto vermelho, sendo que, quando é dia em um dos pontos, é noite no outro. Verifique se eles concluem que o movimento de rotação está relacionado à ocorrência dos dias e das noites na Terra.

Resposta

Questão a. Resposta pessoal. Espera-se que os alunos respondam que, enquanto uma parte do globo terrestre é iluminada diretamente pela luz emitida pela lâmpada elétrica ou lanterna, a outra parte do globo não é iluminada diretamente pela fonte de luz.

Sugestão de avaliação

A fim de verificar se os alunos compreenderam a relação entre o movimento de rotação da Terra e a ocorrência dos dias e das noites, peça a eles que retomem a questão 8 da página 28, completando ou corrigindo a resposta, caso necessário.

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Questão 12. Observando os momentos A e B do movimento de rotação da Terra, apresentados na página anterior, o que você pode concluir?

Resposta: Espera-se que os alunos analisem as imagens, elaborem uma conclusão e reflitam sobre a relação entre o movimento de rotação e a variação de incidência de luz solar nas diferentes regiões da Terra.

Como você pôde observar nas imagens que apresentam dois momentos do movimento de rotação da Terra, no momento A, a parte do planeta Terra onde se localiza o Brasil está voltada para o Sol. Nessa região, é dia, pois ela está recebendo luz solar diretamente. Na região oposta, sem incidência direta de luz solar, é noite.

Já no momento B, a parte da Terra onde se localiza o Brasil não está voltada para o Sol e, por isso, não está recebendo luz solar diretamente. Nessa região, é noite. Na região oposta, com incidência direta de luz solar, é dia.

Sol como referência para orientação geográfica

O movimento aparente do Sol no céu tem sido utilizado como referência para orientação geográfica há milhares de anos. Isso é possível porque a direção em que o Sol surge no horizonte pela manhã é aproximadamente a Leste ou nascente. Já a direção em que o Sol se põe no horizonte é aproximadamente a Oeste ou poente. Tendo esse conhecimento, é possível identificar os demais pontos cardeais e colaterais. Observe a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. À esquerda, uma pessoa em pé, com os braços abertos e sua sombra projetada à esquerda. Ela está em um caminho de terra que segue para a direita, em direção a uma montanha com o Sol ao fundo. O céu está azul com nuvens claras. — Representação de pessoa fazendo uso da posição aparente do Sol no céu para a determinação, aproximada, dos pontos cardeais e colaterais.

O braço direito da pessoa está apontado para a direção em que o Sol surge no horizonte. Logo, esse braço aponta, aproximadamente, para a direção Leste. Já o braço esquerdo aponta, aproximadamente, para a direção Oeste. As direções aproximadas Norte e Sul estão à frente e atrás da pessoa, respectivamente.

Com base nessas informações, é possível estimar os pontos colaterais: Nordeste, entre as direções Norte e Leste; Sudeste, entre as direções Sul e Leste; Sudoeste, entre as direções Sul e Oeste; Noroeste, entre as direções Norte e Oeste.

Agora, responda à questão a seguir em seu caderno.

a) Além do Sol, de que outra maneira podemos nos orientar geograficamente?

Resposta: Os alunos podem responder que isso é possível pelo uso de equipamentos como bússola e GPS ou utilizando pontos de referência.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Ao abordar a questão 12, verifique se os alunos compreenderam o movimento de rotação mostrado nas ilustrações da página 32. Caso haja dúvidas, providencie um globo terrestre e gire-o. Peça aos alunos que digam se conseguem observar o Brasil no mapa durante todo o movimento de rotação. Com isso, eles podem concluir que, na situação mostrada nas ilustrações, à medida que o planeta realiza o movimento de rotação, o Brasil fica em posições que recebe luz solar diretamente e em posições nas quais não fica voltado para o Sol.

O tema do boxe, Sol como referência para orientação geográfica, permite o trabalho com a Competência geral 1 e a Competência específica de Ciências da Natureza 1 da BNCC, pois possibilita estabelecer uma relação histórica da marcação do tempo, enfatizando a importância do conhecimento científico construído ao longo do tempo. Além disso, ao tratar do movimento aparente do Sol, colabora para o desenvolvimento da habilidade EF06CI14.

Ao abordar a questão a, se os alunos tiverem dificuldade, questione se eles já viram uma bússola, um aparelho de GPS ou se já usaram aplicativos de mapas, entre outras tecnologias de localização e orientação geográfica. Valorize também as formas menos conhecidas que podem ser sugeridas por eles de acordo com os hábitos regionais.

Um texto a mais

Sobre o princípio do uso do sistema GPS, leia o texto a seguir.

[...]

Era o ano de 1978, a Guerra Fria ainda estava no ar. De uma base americana, três satélites foram secretamente lançados ao espaço. Lá do alto, eles enviariam constantemente sinais de rádio para que alguns navios de guerra dos Estados Unidos pudessem calcular sua localização com precisão bem maior que a dos obsoletos rabiscos feitos a lápis sobre as cartas náuticas. Esse era o começo do projeto Guerra nas Estrelas, que pretendia montar artefatos espaciais para usá-los em um possível conflito nuclear com a União Soviética. Os militares americanos não sabiam, mas acabavam de colocar em órbita uma inovação que quinze anos depois seria adorada por civis pacíficos do mundo inteiro: o Sistema de Posicionamento Global, ou GPS, como ficou conhecido.

[...]

D'AMARO, Paulo. GPS: o guia que veio do espaço. Superinteressante, São Paulo, 31 out. 2016. Disponível em: https://oeds.link/9TIWHo. Acesso em: 20 maio 2022.

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O tema é ...

Diversidade cultural

Lenda

Os astros do Universo permeiam a cultura de diferentes povos ao redor do mundo. No Brasil, por exemplo, existem diversas narrativas de povos indígenas que explicam fenômenos relacionados a esses astros. O texto a seguir conta parte de uma lenda do povo Kamaiurá, que vive no Parque Indígena do Xingu, no norte do estado do Mato Grosso.

A luz do dia por Kuát e Iaê

Sempre noite, sempre escuro. Os irmãos Kuát e Iaê, o Sol e a Lua, passavam muita fome com o seu povo, pois não conseguiam trabalhar para conseguir comida, porque viviam na escuridão. "Como fazer a luz?" — pensaram os irmãos. Depois de muito pensar, Kuát e Iaê fizeram um grande boneco para imitar uma anta e reuniram restos de seres vivos para apodrecer e feder. Depois, misturaram tudo com mandioca e colocaram dentro do boneco. Havia muito mau cheiro no boneco de anta, pois após alguns dias já estava tudo estragado dentro dele e com muitas larvas de todos os tipos. Kuát então chamou as moscas e entregou um pacote cheio de larvas. Disse a elas:

— Levem esse pacote para a aldeia dos pássaros e entreguem ao chefe deles, o Urubustin (urubu-rei)!

Quando as moscas lá chegaram e contaram o que traziam, Urubustin logo percebeu como Kuát queria roubar o dia de sua aldeia.

As moscas, sempre a rodear e sem desistir, logo falaram:

— Comam as larvas do pacote, nós trouxemos de presente. Depois venham ver, pois de onde vieram essas existem muitas, que não se pode nem contar.

Após comerem todas as larvas do pacote, os pássaros quiseram comer as que estavam no boneco. Kuát e Iaê estavam escondidos no interior dele e esperavam pelo Urubustin. Quando este chegou com os outros pássaros e pousou sobre a carniça para comer as larvas, Kuát agarrou forte o seu pé e o prendeu. Os outros pássaros apavorados voaram fugindo do perigo, enquanto Urubustin tentava, em vão, escapar. Kuát, ao acalmá-lo, disse que queria apenas o dia. Da aldeia, ficaram no boneco apenas o jacubim e o jacu verdadeiro. Urubustin disse ao jacubim:

— Vá já buscar o dia! Para isso traga o aravirí (um enfeite de braço), o da arara-azul.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Objetivos

Conhecer uma lenda indígena sobre a criação do dia e da noite.

Valorizar a cultura indígena e a diversidade étnica brasileira.

O tema da seção possibilita a abordagem dos temas contemporâneos transversais Educação para valorização do multiculturalismo nas matrizes históricas culturais brasileiras, pois incentiva os alunos a conhecer um pouco mais da cultura indígena e sua visão sobre a Astronomia. Enfatize que os indígenas ensinam os mais jovens por meio de lendas e histórias que ajudam no processo de transmissão de conhecimentos.

Valorizar a diversidade cultural ao trabalhar os temas relacionados com os saberes e as tecnologias populares, tradicionais ou indígenas, pode trazer aos alunos o reconhecimento de suas origens e o respeito pelos saberes dos seus antepassados ou da sociedade como um todo. Questione se já ouviram outras lendas indígenas sobre o tempo ou os astros. Em caso positivo, incentive-os a compartilhá-las com os colegas.

O trabalho com lendas possibilita abordar a Competência geral 3 da BNCC, uma vez que esse tipo de abordagem visa valorizar diferentes culturas, como a indígena, e diferentes manifestações culturais, como as lendas.

Um texto a mais

Sobre o estudo indígena da Astronomia, leia o trecho do texto a seguir.

[...]

Os indígenas observavam os movimentos aparentes do Sol para determinar o meio-dia solar, os pontos cardeais e as estações do ano, utilizando um instrumento chamado gnômon, que consiste de uma haste cravada verticalmente no solo, da qual se observa a sombra projetada pelo Sol, sobre um terreno horizontal (AFONSO, 2009). Apesar de conhecer as fases da Lua e seus movimentos ao longo do ano, Claude d'Abbeville acreditava que os tupinambás utilizavam o Sol como um tipo de medidor dos dias do ano, ou seja, um calendário solar (LIMA; MOREIRA, 2005).

[...]

CORREA, Luciana Flôr; SIMÕES, Bruno dos Santos. Astronomia indígena na formação de professores: uma possibilidade a partir da abordagem CTS. Ciência e Natura, v. 38, n. 1, p. 479, jan.-abr. 2016. Disponível em: https://oeds.link/57uXP6. Acesso em: 20 maio 2022.

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Jacubim voltou com o aravirí e clareou por onde passou. Kuát feliz pensou que esse fosse o dia, mas Iaê disse:

— Esse não é o dia não, o verdadeiro não é este.

Jacubim pousou na anta e tudo ficou escuro de novo. Urubustin, ao perceber como a Lua era esperta, e cansado de ficar ali, desistiu de enganá-los. Ordenou ao jacu para trazer o verdadeiro dia. Quando jacu voltou, o dia veio junto e tudo ficou muito claro. Kuát e Iaê ficaram felizes e contaram ao Urubustin que seu povo estava morrendo de fome e só queria o dia para caçar, pescar e roçar. Então Urubustin explicou aos irmãos sobre o dia e a noite. Falou que a noite é para dormir e o dia para trabalhar. Ensinou a não terem medo, pois depois da escuridão a luz sempre volta.

VILLAS-BÔAS, Orlando; VILLAS-BÔAS, Cláudio. Kuát e Iaê: a conquista do dia. In: Xingu: os índios, seus mitos. 6. ed. Porto Alegre: Kuarup, 1985. p. 84-87.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. À direita, pássaro escuro com asas abertas voando. Abaixo, campo verde com várias árvores e uma anta. — Representação artística da lenda "Kuát e Iaê: a conquista do dia".

Agora, responda às questões a seguir em seu caderno.

1. O que essa lenda busca explicar?

2. Qual era o objetivo principal de Kuát e Iaê? Eles conseguiram atingi-lo?

3. De acordo com as falas de Urubustin, o que é feito durante os períodos do dia e da noite? O que você costuma fazer em cada um desses períodos?

4. Utilizando seus conhecimentos sobre a ocorrência dos dias e das noites, explique, com suas palavras, o trecho "depois da escuridão a luz sempre volta".

5. As lendas apresentam elementos da cultura de um povo. Com um colega, procurem identificar algumas características dos Kamaiurá que podem ser percebidas no texto.

Respostas e instruções nas orientações ao professor.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Nesta coleção, utilizamos o termo indígena em vez de índio para se referir aos povos tradicionais e ao grupo social. Criado pelos colonizadores, índio não representa a pluralidade dos povos indígenas. Além disso, atualmente, tal uso tem sido contestado pela própria população indígena e por historiadores, que entendem que isso gera interpretações errôneas sobre esse grupo social. Contudo, a palavra aparece no texto citado de terceiros desta página. Por isso, ao abordar esse texto, comente com os alunos sobre a importância de abolirmos o uso desse termo e utilizarmos, em todos os casos, indígena.

Respostas

1. Espera-se que os alunos respondam que a lenda tem como objetivo explicar a ocorrência do dia com base nos elementos da natureza que o povo Kamaiurá conhecia e com os quais se relacionava.

2. Os alunos podem explicar que o principal objetivo de Kuát e Iaê era trazer o dia para a sua aldeia, o que foi alcançado com a captura de Urubustin (urubu-rei) e o acordo feito com ele, já que a aldeia dos pássaros possuía o dia e a noite.

3. Espera-se que eles respondam que, de acordo com Urubustin, a noite é para dormir e o dia, para trabalhar. Os alunos podem citar que durante o dia tomam café da manhã, vão à escola, fazem tarefas, almoçam, entre outras atividades; já durante a noite, jantam e dormem, por exemplo.

4. Espera-se que eles expliquem esse trecho afirmando que a ocorrência dos dias e das noites é um evento periódico, que se repete a cada 24 horas. Assim, o período da noite é sempre seguido de um período do dia, o qual é sucedido por um período da noite, e assim por diante.

5. Espera-se que os alunos citem que no texto é possível identificar que os Kamaiurás caçam, pescam, plantam mandioca em roças e conhecem a anta e as aves, animais existentes no lugar onde vivem.

As questões 1 a 3 exigem a interpretação da lenda. Caso ache conveniente, faça um trabalho integrado com o componente curricular de Língua Portuguesa, pois esse professor pode auxiliar os alunos nessa interpretação.

O objetivo da questão 4 é incentivar os alunos a refletir sobre a periodicidade da ocorrência dos dias e das noites. Verifique se eles relacionam essa ocorrência com a repetição de uma volta completa da Terra em torno de seu próprio eixo a cada intervalo de tempo de, aproximadamente, 24 horas.

Caso alguém apresente dificuldade para responder à questão 5, comente que a cultura de um povo envolve os padrões de comportamento, conhecimentos, crenças, costumes etc. Assim, os alunos podem identificar que no texto da lenda são citadas atividades como trabalhar, caçar, pescar, entre outras.

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Hora de investigar

Orientação para acessibilidade

Professor, professora: Oriente os alunos a realizar a atividade em grupos de três integrantes, a dividir as tarefas de maneira equilibrada e a compartilhar e conversar sobre as observações que fizeram.

O gnômon é um instrumento que era utilizado, entre outras funções, para determinar a direção geográfica norte-sul e a data de início das estações do ano. Isso era feito por meio da observação da sombra projetada de uma vara em um anteparo. Vamos construir um gnômon?

a) Como a luz solar pode ajudar a marcar a passagem do tempo? Registre sua resposta no caderno.

Resposta nas orientações ao professor.

Materiais

pedaço quadrado de papelão com $20 centímetros$ de lado
palito de madeira para churrasco
massa de modelar
régua
lápis grafite

Como proceder

A. Com a régua, encontre o centro do pedaço de papelão. Marque um X nesse local com o lápis.

B. Utilizando a massa de modelar, fixe o palito de madeira no centro do pedaço de papelão.

Fotografia. Uma base quadrada de papelão com uma massa de modelar em formato redondo ao centro, com um palito de madeira preso verticalmente. — Imagem referente à etapa B.

C. No início da manhã, coloque o aparato em um local que tenha incidência direta da luz solar durante todo o período do dia.

D. Utilizando a régua e o lápis, trace uma linha sobre a sombra projetada no papelão pelo palito de madeira.

Fotografia. Uma mão segurando uma régua na base de papelão ao lado da sombra do palito de madeira; na outra mão, um lápis em contato com o papelão. Ao centro, a massa de modelar em formato redondo com um palito de madeira preso verticalmente. — Imagem referente à etapa D.

Cuidado!

Permaneça exposto à luz solar somente o tempo necessário para fazer cada marcação e não se esqueça de utilizar protetor solar e boné. Não olhe diretamente para o Sol, pois isso causa danos aos olhos.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

A realização desta atividade permite o trabalho das Competências gerais 2, 9 e 10 e das Competências específicas de Ciências da Natureza 2 e 8 da BNCC, pois requer o trabalho em grupo e incentiva a organização, a autonomia dos alunos na tomada de decisões, a divisão de tarefas e o exercício da coletividade. Também possibilita desenvolver a habilidade EF06CI14, pois permite relacionar as mudanças de posição da sombra de um gnômon ao longo do dia ao movimento de rotação terrestre.

Realize a atividade em um local que receba incidência direta de luz solar durante todo o dia. Verifique a possibilidade de os alunos realizarem as marcações durante as demais horas do dia.

Caso considere inviável realizar a atividade na escola, oriente os alunos a realizá-la em casa, em um final de semana. Para isso, organize-os em grupos e oriente-os no que for necessário.

Após a produção do gnômon, oriente os alunos a utilizá-lo durante uma semana, observando a posição da sombra a cada hora do dia e verificando se ela coincide com o traço feito durante a atividade prática.

Resposta

Questão a. Resposta pessoal. O objetivo desta questão é que os alunos reflitam sobre a relação entre o movimento aparente do Sol no céu e o movimento de rotação da Terra, bem como sobre a duração e a periodicidade desse movimento, elaborando hipóteses para a questão apresentada.

Aproveite o momento para incentivar os cuidados com a exposição à luz solar e para trabalhar o tema contemporâneo transversal Saúde. Oriente os alunos a utilizar protetor solar e boné e evitar a exposição excessiva à luz solar não apenas durante a realização da atividade, como também no dia a dia, pois esses cuidados ajudam a evitar queimaduras e câncer de pele. Questione-os se costumam fazer isso diariamente. Em caso negativo, incentive a adoção desses cuidados.

Enfatize para eles que não se deve olhar para o Sol diretamente, daí a utilidade do uso do gnômon para a observação indireta dos movimentos do Sol por meio da sombra por ele produzida.

O item Vamos ampliar a investigação! possibilita o trabalho da Competência geral 2 da BNCC, pois faz os alunos refletirem sobre determinada situação, nesse caso, propor uma maneira de registrar as horas do dia, valendo-se da criatividade e da imaginação.

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E. Não mova o aparato de lugar. Mantenha-o no mesmo local até o final da atividade.

F. Retorne ao local da montagem ao meio-dia. Com o auxílio da régua e do lápis, trace outra linha sobre a sombra projetada pelo palito de madeira.

G. Ao final da tarde, enquanto houver incidência da luz solar, retorne ao local da montagem. Com o auxílio da régua e do lápis, trace uma nova linha sobre a sombra projetada pelo palito de madeira.

Fotografia. Uma base quadrada de papelão com uma massa de modelar em formato redondo ao centro, com um palito de madeira preso verticalmente. No lado esquerdo do papelão, um risco de lápis partindo da massa de modelar em direção a borda de trás e a sombra do palito de madeira projetada lateralmente. — Imagem referente à etapa F.

Dica!

Realize essa atividade em um dia em que o céu não esteja nublado nem com muitas nuvens.

Agora, responda às questões a seguir em seu caderno.

Minhas observações

1. Qual é o nome do movimento da Terra que está diretamente relacionado à investigação que você realizou?

2. Por que é preciso manter o gnômon no mesmo local em que foram feitas as marcações?

3. O que você pode concluir com essa atividade?

4. As hipóteses que você formulou ao responder à questão proposta no início dessa seção foram aceitas ou recusadas? Explique.

Respostas e instruções nas orientações ao professor.

Elaborando nossas conclusões

1. Junte-se a dois colegas e discutam sobre os resultados obtidos nessa investigação. Em seguida, elaborem esquemas no caderno para explicar esses resultados, de modo que fique clara a participação da luz solar, a influência da passagem do tempo nas marcações e como ocorreu a projeção das sombras. Por fim, elaborem uma conclusão e apresentem os esquemas que vocês produziram aos colegas.

Resposta e instruções nas orientações ao professor.

Vamos ampliar a investigação!

1. Proponha uma maneira de registrar as horas do dia com base na luz solar. Registre essa atividade no caderno.

Resposta e instruções nas orientações ao professor.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Respostas

Minhas observações

1. Espera-se que os alunos respondam que é o movimento de rotação.

2. Espera-se que eles respondam que, ao alterar o local da montagem, a sombra do palito de madeira será projetada em outra posição, interferindo na análise das projeções e, consequentemente, na determinação das horas.

3. Resposta pessoal. O objetivo é que os alunos reflitam sobre a investigação como um todo. Eles podem concluir que o funcionamento do gnômon é uma evidência do movimento de rotação da Terra, que faz a sombra do palito de madeira mudar de posição ao longo do dia, e que a luz solar pode nos auxiliar a marcar a passagem do tempo por meio da projeção de sombras de um gnômon.

4. Resposta pessoal, pois depende das hipóteses levantadas pelos alunos na questão inicial. Espera-se que eles reconheçam que a luz solar pode auxiliar a marcar a passagem do tempo, por exemplo, por meio da projeção de sombras de um gnômon ao longo de um dia.

Elaborando nossas conclusões

1. Resposta: O objetivo desta atividade é motivar os alunos a exercitar a análise e a organização de dados obtidos com a investigação, a elaboração de esquemas explicativos sobre o assunto e a conclusão, além de trabalharem a divulgação científica. Espera-se que eles explorem em seus esquemas a posição aparente do Sol no céu no momento de cada marcação, a direção de propagação da luz e como isso possibilitou a projeção das sombras dos palitos de madeira. Também é esperado que eles concluam que a luz solar pode ser usada na marcação da passagem do tempo por meio da projeção das sombras formadas, relacionando essa observação à variação da posição aparente do Sol no céu, que, por sua vez, deve-se ao movimento de rotação da Terra.

Vamos ampliar a investigação!

1. Resposta pessoal. O objetivo desta atividade é incentivar os alunos a elaborar possíveis maneiras de registrar as horas do dia com base nos conhecimentos adquiridos. Eles podem construir um relógio de sol com um gnômon, marcando, a cada hora exata, uma linha sobre a sombra projetada e anotando a hora do dia em cada marcação. Com isso, nos próximos dias, será possível identificar a hora observando a posição da sombra projetada.

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Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Julgue as afirmativas a seguir como verdadeiras ou falsas. Em seguida, reescreva em seu caderno somente o(s) item(ns) falso(s), corrigindo-o(s).

a) O movimento de rotação da Terra ocorre em sentido horário, ou seja, de Leste para Oeste.

Resposta: Falsa. O movimento de rotação da Terra ocorre em sentido anti-horário, ou seja, de Oeste para Leste.

b) Os planetas têm luz própria e orbitam uma estrela que não emite luz.

Resposta: Falsa. Os planetas não têm luz própria e orbitam uma estrela, que emite luz.

c) A posição que a Terra ocupa durante a sua órbita em relação ao Sol é uma das razões pelas quais os hemisférios terrestres recebem diferentes intensidades de energia luminosa.

Resposta: Verdadeira.

d) A Lua é um satélite natural que não emite luz própria e orbita a Terra.

Resposta: Verdadeira.

2. Leia a seguir o trecho de uma reportagem.

Não é o Sol: Qual é a maior estrela do Universo?

Apesar de ser muito grande, o Sol está longe de ser a maior estrela. Descubra qual é!

[...]

Ainda há muito para se descobrir no Universo, e mesmo as estrelas já conhecidas são difíceis de medir com exatidão, pois elas não têm as extremidades bem definidas. Mas a maior estrela conhecida é a UY Scuti, localizada a $9.500$ anos-luz da Terra, na constelação de Scutum.

A UY Scuti foi observada por astrônomos alemães em 1860, mas foi só em 2012, com o Very Large Telescope, instalado no Chile, que os pesquisadores perceberam seu real tamanho.

[...]

YAZBEK, Letícia. Não é o Sol: qual é a maior estrela do universo? Recreio, 8 out. 2021. Disponível em: https://oeds.link/Q3pTQC. Acesso em: 21 fev. 2022.

a) Qual é o assunto tratado na reportagem?

Resposta: Espera-se que os alunos reconheçam que a reportagem apresenta informações sobre a estrela UY Scuti, considerada até então a maior estrela do Universo.

b) Explique o que é uma estrela citando algumas características desse astro.

Resposta: Espera-se que os alunos respondam que a estrela é um corpo celeste luminoso, ou seja, que emite luz própria. Ao redor dela, orbitam outros astros menores, como os planetas.

c) Em um trecho da reportagem, é citado que ainda há muito a se descobrir no Universo. Qual é o argumento apresentado na reportagem para justificar essa afirmativa?

Resposta: Espera-se que os alunos respondam que, na reportagem, é citado que mesmo as estrelas que já conhecemos são difíceis de serem medidas por não terem extremidades bem-definidas.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

A estrutura da atividade 1 favorece que os alunos desenvolvam competências para o trabalho com questões de múltipla escolha, uma vez que eles devem distinguir informações verdadeiras de falsas. Isso contribui para a realização de questões de provas oficiais. Ao comentar o item c, lembre-os de que o eixo de inclinação da Terra contribui para essa diferença de intensidade de energia luminosa.

A atividade 2 permite o trabalho com a leitura inferencial. Para isso, realize questionamentos como os dos itens a e c, levando os alunos a compreender o texto com indícios encontrados e com seus conhecimentos prévios. Ainda sobre esse processo de leitura, peça aos alunos que anotem as dúvidas que tiveram durante a leitura da reportagem. Em seguida, permita que cada aluno exponha seus conhecimentos sobre estrelas, como solicita o item b. Para dirimir as dúvidas deles, apresente a definição de estrela.

Verifique ainda se na análise do texto eles concluem que determinar a dimensão da estrela citada levou mais de 50 anos e dependeu de um telescópio maior e melhor.

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3. O livro O Pequeno Príncipe narra a história de um menino que mora em um pequeno planeta. De tempos em tempos, ele viaja pelo Universo visitando outros lugares. O texto a seguir conta uma parte dessa história. Nele, o menino conversa com uma personagem na Terra, que tenta lhe explicar alguns fenômenos desse planeta.

[...]

De fato. Quando é meio-dia nos Estados Unidos, o Sol, como todos sabem, está se pondo na França. Era só conseguir ir à França em um minuto para assistir ao pôr do sol. Infelizmente, a França está um bocado longe. Mas, em seu planeta tão pequeno, era só puxar a cadeira alguns palmos. E você olhava o crepúsculo^✚ sempre que quisesse...

— Um dia, vi o sol se pôr quarenta e quatro vezes!

E um pouco depois acrescentava:

— Sabe... quando a gente está muito triste, gosta do pôr do sol...

— Então, no dia das quarenta e quatro vezes, você estava assim tão triste?

Mas o principezinho não respondeu.

[...]

SAINT-EXUPÉRY, Antoine de. O Pequeno Príncipe. Tradução: Ivone C. Benedetti. Porto Alegre: L&PM, 2015. p. 25. (Coleção L&PM Pocket).

Crepúsculo:: claridade que ocorre no céu instantes antes de o Sol surgir no horizonte e logo após ele se pôr.^↰

Ilustração. Um menino usando um lenço no pescoço, ao seu lado uma raposa, com longa cauda e orelhas pontudas; sentados de costas, em um lugar gramado, amplo, com árvores e montanhas. Eles estão olhando para o horizonte, em direção ao Sol, entre montanhas. — Representação das personagens Pequeno Príncipe e Raposa.

a) Por que o Sol se põe em horário diferente nos Estados Unidos e na França, como descrito no texto?

Resposta: Os alunos podem comentar em suas respostas que a Terra não é iluminada igualmente pelo Sol, ao mesmo tempo. Isso porque o planeta tem formato aproximadamente esférico e gira ao redor do próprio eixo, expondo diferentes regiões à luz solar em diferentes períodos. Por isso, ocorre essa diferença em relação aos horários do pôr do sol em cada país, como exposto no texto.

b) Explique por que a personagem Pequeno Príncipe conseguiu observar o pôr do sol 44 vezes em um dia terrestre.

Resposta: Os alunos podem explicar que isso é possível por causa do tamanho do planeta onde o menino vive, que é bem pequeno. Com isso, ele consegue mudar de posição rapidamente.

c) Como você explica que a duração de um dia na Terra é diferente da duração de um dia em outros planetas?

Resposta pessoal. Os alunos podem explicar que a duração do dia de cada planeta depende do tempo que ele leva para realizar uma volta completa em torno do próprio eixo imaginário.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Pergunte aos alunos se eles conhecem a história do Pequeno Príncipe. Incentive-os a contar para os colegas a experiência com essa leitura e também a ler o livro.

A atividade 3 possibilita a integração com o componente curricular de Língua Portuguesa, pois aborda os conhecimentos científicos por meio de uma narrativa. O uso de textos literários para relacionar assuntos científicos pode tornar a abordagem ainda mais interessante.

É possível trabalhar a leitura inferencial na atividade 3 questionando-os: no momento da conversa retratada no texto, o menino estava triste? Espera-se que eles concluam, por meio da interpretação do texto, que sim, pois, como o menino cita no texto, quando estamos tristes, gostamos de observar o pôr do sol.

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Movimento de translação da Terra

Observe as imagens a seguir e responda às questões.

Fotografia. Uma pessoa correndo em meio a uma rua. Nas laterais, grama encoberta por uma camada branca de gelo; ao fundo, árvores e postes com fios. No canto superior direito, um visor marcando menos 2 graus. — Pessoa correndo agasalhada no Parque Barigui, no município de Curitiba, PR, em julho de 2021.

Fotografia. Várias pessoas caminhando e andando de bicicleta, em uma rua larga, que está molhada. Ao redor, calçadas com pessoas caminhando e sentadas, árvores e, ao fundo, parte de uma ponte. A maioria das pessoas usam shorts e camisetas de mangas curtas. — Pessoas se refrescando nas fontes que brotam da calçada na cidade de Varsóvia, Polônia, em julho de 2021.

Questão 13. As duas imagens foram obtidas no mesmo mês do mesmo ano. Como você explica as diferenças nas condições do tempo observadas nesses locais?

Resposta: Espera-se que os alunos reconheçam que essas condições variadas estão relacionadas ao fato de ser inverno no local apresentado na imagem A e ser verão no local apresentado na imagem B. Alguns deles podem citar que o fato de serem estações do ano distintas interfere na incidência de luz solar e, consequentemente, nas condições atmosféricas, como a temperatura.

Como vimos, a Terra, assim como os demais planetas do Sistema Solar, se move ao redor do Sol, no chamado movimento de translação ou revolução. Observe a seguir.

Representações com elementos não proporcionais entre si e sem proporção de distância entre os astros. Cores-fantasia.

Ilustração. Uma linha esférica, representando a órbita da Terra, com o sol ao centro e a Terra à direita. No centro do planeta, está o eixo da Terra, composto por uma linha na diagonal. Na órbita, há setas indicando o sentido anti-horário. — Representação da Terra e sua órbita em torno do Sol. A seta laranja representa o sentido do movimento da Terra, que ocorre em sentido anti-horário.

Fonte de pesquisa: OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Movimento anual do Sol e as estações do ano. Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IF/UFRGS), 28 mar. 2012. Disponível em: https://oeds.link/2awDoF. Acesso em: 21 fev. 2022.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Após comentar a questão 13 com os alunos, explique-lhes que o clima na Terra sofre tanto influências externas ao planeta como internas. Influências externas podem ser o movimento de translação, a inclinação do eixo imaginário da Terra, a sua órbita em torno do Sol. Por outro lado, como influências internas sobre o clima temos as erupções vulcânicas ou as movimentações nas placas tectônicas. Isso sem falar em todas as influências causadas pelas atividades humanas.

Atividade a mais

Para exemplificar a translação, separe uma lanterna e um globo terrestre pequeno. A lanterna simulará o Sol, e o globo, o planeta Terra. Apague as luzes da sala de aula e coloque a lanterna acesa no centro de uma mesa pequena. Movimente o globo ao redor da lanterna em um movimento aproximadamente elíptico. A cada momento, questione a posição da Terra em relação ao Sol. Depois, gire o globo ao mesmo tempo em que caminha ao redor da lanterna. Questione os alunos sobre o que acontece no Brasil a cada movimento. É importante que eles percebam que os dois movimentos, rotação e translação, ocorrem simultaneamente. Além disso, devem reparar e relacionar a esses movimentos o eixo de inclinação da Terra representado no globo terrestre.

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O movimento de translação, associado a outros fatores, está relacionado com as diferenças das condições do tempo, características das estações do ano. Essas condições podem ser identificadas nas imagens A e B, no início do tópico Movimento de translação da Terra.

Para dar uma volta completa ao redor do Sol, a Terra leva aproximadamente 365 dias, 6 horas e 9 minutos. Essa quantidade de dias corresponde ao período de um ano do calendário gregoriano.

A inclinação do eixo de rotação da Terra associada à sua curvatura e à posição que a Terra ocupa durante o movimento de translação faz com que cada hemisfério do planeta receba diferentes intensidades de energia luminosa, caracterizando as diferentes estações do ano. Observe a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si e sem proporção de distância entre os astros. Cores-fantasia.

Ilustração. Linha esférica, representando a órbita da Terra, com o Sol ao centro e a Terra em quatro posições, com diferentes partes iluminadas. A indicação do eixo de rotação da terra está levemente inclinada para direita nas 4 posições. Posição A. Terra com hemisfério Sul mais iluminado. Posição B. Terra com os hemisférios Norte e Sul proporcionalmente iluminados. Posição C. Terra com o hemisfério Norte mais iluminado. E posição D. Terra com os hemisférios Norte e Sul proporcionalmente iluminados. Na órbita e em cada posição da terra há setas indicando o sentido anti-horário. — Representação de quatro momentos da Terra (A, B, C e D) durante o movimento de translação.

Fonte de pesquisa: OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Movimento anual do Sol e as estações do ano. Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IF/UFRGS), 28 mar. 2012. Disponível em: https://oeds.link/2awDoF. Acesso em: 21 fev. 2022.

A. Entre 22 e 23 de dezembro: há maior incidência de raios solares no hemisfério Sul da Terra, provocando aumento de temperatura nessa área.

B. Entre 20 e 21 de março: os hemisférios Norte e Sul terrestres recebem aproximadamente a mesma intensidade de luz solar.

C. Entre 22 e 23 de junho: há maior incidência de raios solares no hemisfério Norte da Terra, provocando aumento de temperatura nessa área.

D. Entre 22 e 23 de setembro: os hemisférios Norte e Sul terrestres recebem aproximadamente a mesma intensidade de luz solar.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

A cada quatro anos, a soma das horas que sobram em cada volta completa da Terra ao redor do Sol forma o período de um dia, acrescentado ao mês de fevereiro. Esse foi o motivo pelo qual surgiu o ano bissexto, que tem 366 dias.

Explique a eles que a inclinação do eixo de rotação faz com que a orientação da Terra em relação ao Sol mude continuamente enquanto a Terra gira em torno do Sol. O hemisfério Sul se inclina em direção oposta ao Sol durante o inverno e em direção ao Sol durante o verão. Isso significa que a altura em que vemos o Sol acima do horizonte, em uma mesma hora do dia, varia no decorrer do ano. No hemisfério onde é verão, as alturas do Sol acima do horizonte são maiores, os dias mais longos e há mais radiação solar. No hemisfério onde é inverno, as alturas do Sol acima do horizonte são menores, os dias mais curtos e há menos radiação solar.

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No esquema que representa os quatro momentos da Terra, durante o movimento de translação, as posições do planeta em que os dois hemisférios recebem aproximadamente a mesma intensidade de luz solar são chamadas equinócios (momentos B e D). Nos equinócios, a duração do período do dia é praticamente a mesma que a do período da noite.

Já as posições em que um hemisfério terrestre recebe maior intensidade de luz solar do que o outro são chamadas solstícios (momentos A e C). No solstício de inverno, a duração do período do dia é menor do que a da noite. Já no solstício de verão, a duração do período do dia é maior do que a da noite.

Questão 14. Observando o esquema que representa os quatro momentos da Terra durante o movimento de translação, identifique aqueles que representam as estações primavera, verão, outono e inverno no hemisfério Sul da Terra.

Resposta: Espera-se que os alunos identifiquem: A – verão; B – outono; C – inverno; D – primavera.

No início do tópico Movimento de rotação da Terra, Pedro percebeu que, ao longo do dia, a sombra da árvore sobre o carro estacionado muda de posição conforme o movimento aparente do Sol no céu. No entanto, não foi só isso que ele percebeu. Observe as situações a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. À esquerda, um carro; ao centro uma árvore com sua sombra projetada para frente, encobrindo apenas uma parte do carro. No canto superior direito, o Sol.

Ilustração. À esquerda, um carro; ao centro uma árvore com sua sombra projetada para esquerda encobrindo totalmente o carro. No canto superior direito, o Sol.

Representação da posição da sombra no carro de Pedro, às $9 horas$ , em um dia do mês de dezembro (A) e às $9 horas$ em um dia do mês de julho (B).

Como você pode perceber nas situações vivenciadas por Pedro, mesmo o carro sendo estacionado exatamente no mesmo local ao longo de todo o ano, em alguns meses, a sombra, que antes cobria totalmente o carro no período da manhã, passou a cobrir somente parte dele. Isso ocorre em decorrência do movimento de translação da Terra.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Ao abordar as ilustrações A e B, retome o tópico Movimento de rotação da Terra, da página 30, e comente que, ao longo do dia, a sombra da árvore sob a qual o carro estava estacionado mudou de posição em decorrência da rotação da Terra, mas não só por isso.

Questione os alunos sobre como eles fariam para verificar a interferência do movimento de translação da Terra na posição das sombras projetadas na superfície terrestre ao longo do ano. Eles podem simular em sala de aula o que ocorre com o veículo nas primeiras imagens desta página utilizando o gnômon produzido na seção Hora de investigar das páginas 36 e 37. Se o instrumento for colocado sob o Sol algumas semanas depois de sua produção, no mesmo horário da medição feita anteriormente, eles podem perceber que a sombra passa a ter características diferentes, o que muda ao longo dos meses.

Essa abordagem e a exploração da situação apresentada nas ilustrações da página possibilitam o trabalho da habilidade EF06CI14 da BNCC, pois permitem ao aluno associar a mudança da posição da sombra do gnômon ao movimento de rotação e de translação da Terra e a seu eixo de inclinação.

Na resolução da questão 14, oriente os alunos a observar a posição do hemisfério Sul nas representações da Terra ao redor do Sol. Comente que as estações do ano se relacionam à inclinação do eixo de rotação da Terra e que, quando o hemisfério recebe luz solar mais diretamente, é a estação do verão.

Algo a mais

O livro Educação em Astronomia: repensando a formação de professores apresenta alguns dos fatores relevantes para o desenvolvimento de processos formativos em professores da Educação Básica relacionados ao ensino da Astronomia. Seu texto é permeado pelo seguinte questionamento: "Quais são os principais elementos formativos que um programa de formação docente em Astronomia deve contemplar no sentido de fornecer subsídios para a construção da autonomia nos professores participantes?".

LANGHI, Rodolfo; NARDI, Roberto. Educação em Astronomia: repensando a formação de professores. São Paulo: Escrituras, 2012. p. 216. (Educação para a ciência, v. 11).

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Desenvolvimento do calendário

Observar a posição aparente dos astros no céu, como o Sol e a Lua, influenciou a elaboração de diferentes calendários ao longo do tempo.

Existem evidências de que, há mais de 20 mil anos, o ser humano contava os dias observando o ciclo da Lua. Estima-se que o primeiro calendário tenha surgido na Mesopotâmia por volta de 2700 a.C., entre os sumérios. Esse calendário era dividido em 12 meses e cada mês seguia o ciclo da Lua, com aproximadamente 29 ou 30 dias. De acordo com esse calendário, o ano tinha 354 dias.

Já o primeiro calendário romano foi elaborado durante a fundação de Roma, em 753 a.C e era composto por 10 meses, que totalizavam 304 dias.

Esse calendário sofreu diversas modificações ao longo do tempo, uma delas proposta pelo líder romano Júlio César (100 a.C.-44 a.C.), que adicionou três meses ao calendário, totalizando pouco mais de 365 dias. Além disso, ele estipulou o ano bissexto, com um dia a mais.

O calendário juliano, proposto por Júlio Cesar, apresentava algumas incoerências, as quais, ao longo dos séculos, resultaram na diferença de vários dias entre o início real das estações e aquele dado pelo calendário. No século XVI, o papa italiano Gregório XIII (1502-1585) corrigiu a diferença acumulada em anos, criando o calendário semelhante ao que utilizamos nos dias atuais.

Ilustração. Vários círculos um dentro do outro, entre eles desenhos e caracteres, e, ao centro, um círculo menor com quadrado. Nas laterais externas, outros quatro círculos pequenos, com desenho de uma lua, do Sol, de um brasão e um círculo com um ponto ao centro. Na parte superior, inscrições. — Representação do calendário juliano feito na Alemanha, em 1520.

A quantidade de dias previstos para cada um dos meses nos calendários juliano e gregoriano são iguais, exceto pelos meses apresentados a seguir.

Quantidade de dias nos calendários juliano e gregoriano
Mês	Quantidade de dias no calendário juliano	Quantidade de dias no calendário gregoriano
fevereiro	29 ou 30	28 ou 29
agosto	30	31
setembro	31	30
outubro	30	31
novembro	31	30
dezembro	30	31

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

A abordagem sobre o desenvolvimento do calendário possibilita o trabalho com a Competência geral 1 da BNCC, pois enfatiza o caráter histórico do desenvolvimento de uma ferramenta de contagem do tempo, valorizando o conhecimento adquirido em diferentes épocas e culturas até o desenvolvimento do calendário atual.

Explique aos alunos que o ano bissexto ocorre a cada quatro anos porque a Terra leva aproximadamente 365 dias e 6 horas para completar uma órbita em torno do Sol. As 6 horas (aproximadamente) que ultrapassam os 365 dias são compensadas a cada 4 anos, quando é acrescentado 1 dia a mais no calendário, dia 29 de fevereiro. Esse é o motivo pelo qual o ano bissexto tem 366 dias.

O trabalho com calendários permite a articulação com o componente curricular de História. Com o auxílio do professor desse componente, comente que entre os primeiros calendários encontram-se provavelmente os egípcios e os babilônios. Explique aos alunos que diversas formas de registro foram usadas ao longo da História, tornando as comparações de diferentes cronologias um processo difícil e sujeito a erros. Por exemplo, a civilização egípcia dependia diretamente do rio Nilo para sua sobrevivência, estando esse rio também relacionado ao surgimento e à manutenção dessa civilização. O desenvolvimento do calendário também obedecia às mudanças no rio. As cheias ajudavam a fertilizar o solo e a irrigá-lo, mantendo o ciclo de suas plantações. Como a população tinha de prever quando as cheias ocorreriam para planejar o plantio e a colheita, desenvolveu o próprio calendário solar. Assim, diferentes civilizações, com diferentes necessidades, criaram suas formas particulares de marcar o tempo com o próprio calendário.

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Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Observe a imagem a seguir e faça as atividades propostas.

Representação com elementos não proporcionais entre si e sem proporção de distância entre os astros. Cores-fantasia.

Fonte de pesquisa: OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Movimento anual do Sol e as estações do ano. Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IF/UFRGS), 28 mar. 2012. Disponível em: https://oeds.link/2awDoF. Acesso em: 21 fev. 2022.

a) Associe as letras indicadas na imagem ao número da frase correspondente.

1. No hemisfério Sul é verão, pois a luz solar atinge mais intensamente essa região.

2. No hemisfério Norte é verão, pois a luz solar atinge mais intensamente essa região.

3. No hemisfério Norte é primavera, e no hemisfério Sul, outono.

4. No hemisfério Sul é primavera.

Resposta: A – 1; B – 3; C – 2; D – 4.

b) Escreva as letras que correspondem aos equinócios. Justifique sua resposta.

Resposta: B e D. Nessas posições, os hemisférios Norte e Sul recebem, aproximadamente, a mesma intensidade de luz solar.

c) Escreva as letras que correspondem aos solstícios. Justifique sua resposta.

Resposta: A e C. Nessas posições, um dos hemisférios recebe maior intensidade de luz solar que o outro.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Na atividade 1, ao explicar a ilustração das posições da Terra em relação ao Sol em momentos diferentes, enfatize que a órbita da Terra em torno do Sol é uma elipse, porém bem próxima de ser um círculo. A distância entre a Terra e o Sol durante o movimento orbital terrestre varia em apenas 3%. Comente que as estações não são devidas à maior ou menor proximidade da Terra em relação ao Sol durante sua órbita, porque a variação do fluxo de energia solar devido a este efeito é muito pequena. Reforce que as estações do ano são devidas à inclinação do eixo de rotação da Terra em relação à vertical ao plano da órbita da Terra em torno do Sol. Caso os alunos tenham dificuldade na resolução da atividade, peça-lhes que leiam novamente as informações abordadas nas páginas 40 a 42.

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2. Para estudar os astros, os cientistas faziam, e ainda fazem, observações a olho nu ou com a ajuda de telescópios, registrando-as, muitas vezes, por meio de desenhos ou esquemas.

Existem outros instrumentos que são construídos para auxiliar o estudo dos astros. O planetário, por exemplo, é um instrumento que possibilita representar o movimento dos astros, como o de planetas ao redor do Sol e o de satélites naturais ao redor dos planetas.

Observe na imagem a seguir a representação de um planetário construído no século XVIII.

Fotografia. Estrutura com base redonda, manivela na lateral e, na superfície, hastes presas em engrenagens. Ao centro, uma haste com uma esfera dourada e outras duas pequenas esferas presas nas laterais; ao seu redor, outras 4 hastes, cada uma com uma esfera em sua extremidade. — Planetário construído em 1780.

a) Que astro está representado no centro do planetário?

Resposta: O Sol.

b) Todos os planetas do Sistema Solar estão representados nesse planetário?

Resposta: Espera-se que os alunos respondam que não. Esse planetário apresenta apenas as órbitas de Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter e Saturno. Os outros componentes representados nesse planetário de 1780 são satélites naturais, além do Sol, no centro.

c) O que acontece quando alguém gira a manivela desse planetário? O que isso representa?

Resposta: Os alunos podem responder que os astros representados no planetário se movem, simulando os movimentos de alguns astros ao redor do Sol e de outros ao redor dos planetas.

3. Além da Terra, outros planetas do Sistema Solar também realizam movimentos de translação e de rotação. Urano, por exemplo, demora 17 horas e 14 minutos terrestres para dar uma volta ao redor do próprio eixo e 84 anos terrestres para dar uma volta ao redor do Sol.

a) Calcule quantas horas terrestres tem um dia de Urano. Justifique sua resposta.

Resposta: Espera-se que os alunos respondam que o dia em Urano tem 17 horas e 14 minutos terrestres, pois é o tempo que ele leva para realizar uma volta completa em torno do próprio eixo.

b) Calcule quantos dias terrestres tem o movimento de translação de Urano. Justifique sua resposta.

Resposta: Espera-se que os alunos respondam que um ano de Urano tem, aproximadamente, 30.660 dias terrestres, pois é o tempo que esse planeta leva para realizar um movimento de translação completo, uma vez que ele equivale a 84 anos terrestres (considerando cada ano com 365 dias).

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

A atividade 2 trata de um planetário construído em 1780, modelo que permite visualizar o Sistema Solar. Além do Sol e dos planetas, ele mostra os satélites conhecidos na época. Caso ache conveniente, peça aos alunos que pesquisem quando ocorreu a descoberta dos planetas que não estão representados no planetário (Urano e Netuno).

Comente com os alunos que é possível realizar a observação de estrelas, planetas e da Lua no céu noturno e diurno, a olho nu. Enfatize que não se deve olhar diretamente para o Sol, pois pode causar problemas nos olhos. As observações solares devem ser realizadas com equipamentos especiais para evitar danos à visão.

A atividade 3 pode favorecer a integração com o componente curricular de Matemática, trabalhando com os tempos para completar as órbitas em diversos planetas. Se necessário, peça auxílio ao professor desse componente curricular para a realização da atividade. As órbitas dos planetas também permitem essa integração, de modo que o professor do componente curricular de Matemática pode auxiliar na representação do formato das órbitas dos planetas, comparando-o com o formato do círculo e da elipse.

Atividade a mais

Atualmente, há espaços chamados planetários, nos quais imagens dos astros são projetadas em cúpulas, simulando o céu noturno. Verifique a possibilidade de levar os alunos para visitar um planetário. Antes, porém, verifique os custos da visita (se existem), providencie as autorizações, o transporte e o agendamento da visita. O trabalho com espaços não formais pode auxiliar no processo de ensino-aprendizagem em Ciências.