SuperAÇÃO! ciências

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CAPÍTULO

2 Estrutura da Terra

Observe a foto a seguir.

Fotografia. Superfície arredondada com camada amarelada e fundo azul-claro e escuro. — Imagem do pôr do Sol na Terra obtida da Estação Espacial Internacional (EEI).

Questão 1. Nessa foto, é possível identificar as camadas que envolvem a Terra. O que você sabe sobre essas camadas?

Resposta pessoal. O objetivo desta questão é incentivar os alunos a expressar seus conhecimentos prévios sobre a atmosfera. Eles podem comentar que a atmosfera tem várias camadas, é constituída de diferentes materiais, como gases, por exemplo, o gás oxigênio. Eles podem citar os nomes das camadas da atmosfera terrestre, como troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera, além de citar algumas características dessas camadas.

Questão 2. Descreva, com suas palavras, como é o interior da Terra. Registre sua resposta no caderno.

Resposta pessoal. O objetivo desta questão é levantar os conhecimentos prévios dos alunos sobre as camadas da Terra (núcleo, manto e crosta).

Como vimos na foto do pôr do sol visto da Estação Espacial Internacional, o planeta Terra é envolto de uma camada de ar chamada atmosfera. Essa camada é composta da mistura de diferentes gases, além de conter vapor de água, poeira e partículas de outros materiais, por exemplo.

A atmosfera está relacionada a diversas características da Terra e a muitas das condições necessárias para a existência de vida nesse planeta. Leia a seguir.

Professor, professora: Os símbolos dos elementos químicos e as fórmulas químicas das substâncias serão apresentadas na primeira ocorrência, por capítulo.

Entre outros gases, a atmosfera contém gás oxigênio $abre parênteses O. com subscrito 2 fecha parênteses$ e dióxido de carbono $abre parênteses C. O. com subscrito 2 fecha parênteses$ , também conhecido como gás carbônico. A maioria dos animais e plantas necessita do gás oxigênio para respirar. Além disso, alguns seres vivos, como a maioria das plantas e alguns microrganismos, utilizam o gás carbônico para produzir seu próprio alimento.
A atmosfera absorve e retém parte do calor proveniente do Sol, mantendo a temperatura do planeta adequada à existência de vida.
Ela redistribui a água evaporada da superfície terrestre sob a forma de chuva.
A atmosfera protege a Terra de alguns tipos de radiações^✚ emitidas pelo Sol, que podem ser nocivas aos seres vivos.
Ela ajuda na desintegração da maioria dos meteoroides^✚ que atingem a Terra.

Glossário

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Objetivos do capítulo

Diferenciar as camadas da atmosfera.

Conhecer a estrutura do planeta Terra e suas características.

Compreender alguns processos de formação das rochas.

Classificar as rochas em magmáticas, sedimentares e metamórficas.

Identificar diferentes tipos de rochas magmáticas, sedimentares e metamórficas.

Conhecer como ocorre a formação dos fósseis.

Justificativas

Os conteúdos deste capítulo são importantes para que os alunos percebam que, devido às propriedades da atmosfera e à estrutura da Terra, o planeta é um sistema dinâmico em constante modificação. Contribui-se, assim, para que eles construam conhecimentos sobre diferentes tipos de rochas e a formação de fósseis, desenvolvendo as habilidades EF06CI11 e EF06CI12.

Inicie o trabalho do capítulo com a questão 1. Caso os alunos tenham dificuldade para responder a essa questão, faça um esquema na lousa mostrando as estruturas que aparecem na foto (atmosfera e parte da superfície terrestre).

Em seguida, apresente a questão 2 e, caso seja necessário, peça aos alunos que desenhem o que imaginam existir abaixo do solo. Questione se eles acreditam que há seres vivos, o que pensam da temperatura e da textura do subsolo, entre outras características. Depois, solicite-lhes que mostrem o desenho que fizeram aos colegas, explicando-o.

Oriente os alunos a analisar a imagem da Terra para criar um modelo com as camadas da atmosfera bem divididas, o que vai ajudar a estudá-las. Organize um momento para que exponham seus modelos e questione-os sobre a forma como diferenciaram cada uma dessas camadas. Estabeleça relação com a habilidade EF06CI13 e identifique, nos modelos elaborados pelos alunos, se ocorre a representação da esfericidade da Terra. Explore evidências quanto a isso.

Essas ações pedagógicas contemplam a habilidade EF06CI11 da BNCC. Aproveite os conhecimentos prévios dos alunos para planejar as próximas aulas.

O conteúdo deste capítulo permite o trabalho integrado com o componente curricular de Geografia, que aborda diferentes representações de elementos e estruturas da superfície da Terra. Se possível, trabalhe esses conceitos em parceria com o professor do referido componente curricular.

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Camadas da atmosfera

Os cientistas verificaram que as propriedades da atmosfera, como a composição e a concentração de gases, variam de acordo com a altitude. Com base nisso, eles propuseram uma estrutura para a atmosfera, dividindo-a em cinco camadas com características distintas.

Observe essas camadas a seguir.

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

Esquema com a representação das camadas da atmosfera. Na parte superior, está a camada acima de 800 quilômetros indicada pela letra A, com fundo escuro, e com a ilustração de um satélite artificial. Indicada pela letra B está a camada entre 80 e 800 quilômetros, com fundo azul-escuro, e ilustração de meteoros. Indicada pela letra C está a camada entre 50 e 80 quilômetros, com fundo azul escuro. Indicada pela letra D está a. camada entre 18 e 50 quilômetros, com fundo azul, e com destaque para uma camada branca, a camada de ozônio. E indicada pela letra E está a Camada com 18 quilômetros, fundo azul-claro com nuvens, e a ilustração de um ciclone, vista da superfície da Terra. — Representação de parte da superfície terrestre e das camadas da atmosfera, identificadas pelas letras A, B, C, D e E.

Fonte de pesquisa: STEINKE, Ercília Torres. Climatologia fácil. São Paulo: Oficina de Textos, 2012.

Exosfera

Camada que se estende acima de $800 quilômetros$ da superfície terrestre até que o ar se torne extremamente rarefeito ou quase inexistente. Nela, predominam, em quantidade muito pequena, os gases hidrogênio $abre parênteses h. com subscrito 2 fecha parênteses$ e hélio $(He)$ . É nela que a maioria dos satélites está posicionada.

Termosfera

Camada distribuída entre $80 quilômetros$ e $800 quilômetros$ de altitude. Ela reflete as ondas de rádio, possibilitando transmissões dessas ondas a grandes distâncias da Terra.

Mesosfera

Essa camada está distribuída entre $50 quilômetros$ e $80 quilômetros$ de altitude. Ela protege a Terra da maior parte dos meteoroides vindos do espaço, destruindo-os e evitando que atinjam a superfície terrestre.

Estratosfera

Essa camada está distribuída entre $18 quilômetros$ e $50 quilômetros$ de altitude e tem grande quantidade de gás ozônio $abre parênteses O com subscrito 3 fecha parênteses$ . A alta concentração desse gás forma a camada de ozônio, que filtra parte dos raios ultravioletas emitidos pelo Sol, os quais podem ser prejudiciais aos seres vivos.

Troposfera

É a camada mais próxima da superfície terrestre, com $18 quilômetros$ de altitude. Nela, há a maior concentração de gases, vapor de água e poeira da atmosfera. Na troposfera, formam-se as nuvens e ocorrem os fenômenos meteorológicos, como chuvas, relâmpagos e tornados.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Comente com os alunos que os gases das camadas mais altas da atmosfera, principalmente gás oxigênio e gás nitrogênio, ionizam-se ao serem atingidos pela radiação ultravioleta. Essas regiões ionizadas da termosfera são compostas de partículas carregadas eletricamente e têm a característica de conduzir eletricidade, o que permite o aparecimento de campos magnéticos quando se movimentam. As reações de absorção da radiação ultravioleta formam a ionosfera, que é parte da termosfera.

Relembre os alunos de que a camada de ar que envolve o planeta atua como uma estufa, retendo parte do calor na superfície, mantendo sua temperatura adequada à existência de vida.

Relembre-os também da importância da camada de ozônio na filtragem de parte dos raios ultravioleta, que podem ser nocivos para os seres vivos. Pergunte se eles já ouviram falar no buraco na camada de ozônio e se sabem como isso pode comprometer a vida no planeta. Essa é uma oportunidade para relacionar o conteúdo com os problemas ambientais atuais e destacar, para os alunos, a relevância desse assunto no trabalho com o tema contemporâneo transversal Educação ambiental.

Diga aos alunos que a ionosfera ainda não havia sido confirmada até o engenheiro italiano Guglielmo Marconi (1874-1937) usar ondas de rádio em um sistema de telégrafo pela primeira vez. Ele observou que, quando ondas de rádio transmitidas da Terra esbarravam em uma camada de partículas carregadas eletricamente, elas eram refletidas e voltavam à Terra, podendo ser captadas. Em 1896, Marconi patenteou um sistema de telégrafo que funcionava enviando ondas de rádio pelo ar, sem o uso de fios entre os equipamentos de emissão e recepção. Essa técnica ficou conhecida como telegrafia sem fio. Aproveite para trabalhar a Competência geral 1 e a Competência específica de Ciências da Natureza 1 da BNCC, valorizando os saberes historicamente construídos e que estão em contínuo desenvolvimento.

Para mais informações sobre a história da transmissão telegráfica, acesse o documento disponível em: https://oeds.link/8MFIyt. Acesso em: 1º maio 2022.

O trabalho proposto nesta página favorece o desenvolvimento da habilidade EF06CI11 da BNCC, pois aborda as camadas da atmosfera do planeta Terra.

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Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Cite algumas importâncias da atmosfera terrestre para os seres vivos.

Resposta: A atmosfera é importante para a vida na Terra, pois protege os seres vivos da ação danosa da radiação ultravioleta proveniente do Sol, auxilia a manter a temperatura do planeta adequada à vida e fornece o gás oxigênio de que muitos seres vivos, como seres humanos, necessitam. Além disso, fornece o gás carbônico para a realização da fotossíntese da maioria das plantas.

2. Relacione as camadas da atmosfera (A a E) às respectivas características (1 a 5). Para isso, forme os pares corretos de letras e números.

Exosfera

Estratosfera

Termosfera

Mesosfera

Troposfera

1. Camada que está distribuída entre $18 quilômetros$ e $50 quilômetros$ de altitude.

2. Camada da atmosfera que reflete as ondas de rádio.

3. Camada de transição entre a Terra e o espaço.

4. Camada da atmosfera com maior concentração de gases, vapor de água e poeira.

5. Camada que está distribuída entre $50 quilômetros$ e $80 quilômetros$ de altitude.

Resposta: A – 3; B – 1; C – 2; D – 5; E – 4.

3. Gustavo mora na cidade de São Paulo e viajará de avião para Salvador, na Bahia.

Fotografia de um avião inclinado em decolagem. Ele está em um campo onde há pista e vegetação, além de construções ao fundo. — Avião decolando no aeroporto internacional de São Paulo, no munícipio de Guarulhos, SP, em 2021.

a) Sabendo que os voos comerciais atingem altitudes entre $9 quilômetros$ e $12 quilômetros$ , em qual camada da atmosfera Gustavo vai viajar?

Resposta: A essa altitude, Gustavo vai viajar na troposfera.

b) Qual é a altitude máxima atingida pela camada na qual Gustavo vai viajar?

Resposta: A troposfera atinge até, aproximadamente, $18 quilômetros$ de altitude.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Sugestão de avaliação

Aproveite a atividade 1 para avaliar se os alunos compreenderam a importância da atmosfera para o desenvolvimento e a manutenção da vida na Terra no que diz respeito às condições climáticas necessárias. Questione-os sobre algumas propriedades de cada camada da atmosfera, como nível de concentração de gases e composição. Dessa forma, os alunos devem perceber que a atmosfera contribui para manter a temperatura do planeta adequada a vida, filtra raios ultravioleta e concentra gases utilizados no metabolismo de diversos seres vivos.

Caso os alunos tenham dificuldades nas resoluções das atividades 1 e 2, retome a imagem que mostra as divisões da atmosfera, relendo as informações apresentadas para cada camada.

Quanto à atividade 3, para auxiliar os alunos na sua resolução, proponha-lhes fazer um esquema no caderno mostrando a localização da troposfera e da estratosfera, de maneira que marquem o limite da faixa de voo comercial (entre $9 quilômetros$ e $12 quilômetros$ de altitude). Assim, eles podem visualizar em qual camada da atmosfera os aviões comerciais voam.

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4. Leia as manchetes a seguir e responda às questões propostas.

Manchete A

Estudo na Antártica confirma: quanto mais fina a camada de ozônio, maior é o dano na pele

Disponível em: https://oeds.link/YAqeoM. Acesso em: 11 fev. 2022.

Manchete B

Fragmentos de meteorito encontrados no Reino Unido podem explicar origem da vida

Disponível em: https://oeds.link/SqadpC. Acesso em: 11 fev. 2022.

a) Identifique o número da alternativa que contém as respostas adequadas às questões a seguir, respectivamente.

Em qual camada da atmosfera está localizada a camada de ozônio?

Qual camada da atmosfera protege a Terra da maior parte dos meteoroides, que se fragmentam ao atingi-la?

1. Estratosfera e termosfera.

2. Mesosfera e exosfera.

3. Troposfera e mesosfera.

4. Estratosfera e mesosfera.

5. Mesosfera e termosfera.

Resposta: Alternativa 4.

b) Explique a relação entre a espessura da camada de ozônio e os danos causados à pele humana, citada na manchete A.

Resposta: A camada de ozônio é responsável por absorver parte da radiação ultravioleta emitida pelo Sol, que é nociva para a pele, por exemplo. Assim, espera-se que os alunos concluam que a redução na espessura da camada de ozônio prejudica a proteção contra essa radiação, causando dano à pele.

c) O que pode causar a redução da espessura da camada de ozônio? Se necessário, faça uma pesquisa sobre esse assunto. Depois, converse com um colega sobre as respostas de vocês.

Resposta: A destruição da camada de ozônio está relacionada à emissão de gases poluentes na atmosfera, como o clorofluorcarboneto, por meio de atividades desenvolvidas pelo ser humano.

d) De acordo com a manchete B, qual é a importância do meteorito encontrado no Reino Unido?

Resposta: Os fragmentos de meteorito podem ajudar a explicar a origem da vida.

e) O que aconteceria se os meteoroides não fossem, em sua maioria, destruídos ao atingirem a atmosfera terrestre?

Resposta: Caso os meteoroides não fossem destruídos ao entrarem na atmosfera, eles poderiam atingir a superfície terrestre, causando sérios danos ao ambiente e aos seres vivos.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

A atividade 4 contribui para o desenvolvimento da habilidade EF06CI11 da BNCC, pois leva os alunos a reconhecer as características das camadas da atmosfera terrestre.

Ao abordar a atividade 4, explique aos alunos que os instrumentos utilizados para monitorar o buraco da camada de ozônio se localizam na estratosfera. A Nasa e outras agências de pesquisa usam instrumentos de satélite que captam dados na atmosfera e permitem criar imagens que retratam a quantidade de ozônio nela presente. As inovações tecnológicas e todo o conhecimento obtido ao longo das várias explorações espaciais já realizadas têm contribuído para avanços em estudos e ações que envolvem problemas ambientais sérios, que colocam em risco os recursos naturais e a vida na Terra. Essa temática permite a abordagem do tema contemporâneo transversal Ciência e tecnologia.

Acesse com os alunos o site da Nasa (idioma inglês) sobre informações do ozônio atmosférico, disponível em: https://oeds.link/oVjmbi ou, se preferir, o site do satélite Aura (também em inglês), disponível em: https://oeds.link/zcmUba. Acessos em: 2 maio 2022. Nesses sites, há imagens do buraco da camada de ozônio. Explore com os alunos a situação mais recente, que ocorre na Antártida. Peça aos alunos que pesquisem sobre o satélite Aura da Nasa e os instrumentos a bordo desse satélite, que estão ajudando cientistas no estudo da qualidade do ar e no acompanhamento de mudanças no tamanho do buraco da camada de ozônio. Peça também que tratem da importância da ciência e do trabalho dos cientistas para o levantamento de informações sobre a composição física e química da Terra. Após isso, é possível abordar a Competência geral 6 da BNCC, valorizando o papel do profissional da ciência na disseminação de conhecimento.

Ao abordar os itens d e e da atividade 4, trabalhe com os alunos as diferenças entre meteoros, meteoritos, meteoroides e asteroides. Para isso, acesse o site do Observatório Abrahão de Moraes da USP, disponível em: https://oeds.link/MarNpe. Acesso em: 2 maio 2022. Peça aos alunos que leiam o texto e relacionem as informações com a manchete B. Comente que muitos desses corpos celestes são remanescentes da formação do Sistema Solar e, portanto, podem ajudar na compreensão da origem do nosso planeta e da vida.

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Camadas da Terra

Quando nos perguntam sobre o que existe na superfície terrestre, certamente não temos muita dificuldade para responder. Basta olharmos ao nosso redor que observaremos diferentes seres vivos e componentes não vivos, como água, solo e rochas. E no interior da Terra? Você já parou para pensar sobre o que existe abaixo da superfície terrestre?

O livro de ficção Viagem ao centro da Terra, do escritor francês Júlio Verne (1828-1905), trata da história de uma viagem ao centro da Terra realizada pelo cientista e professor Lidenbrock e seu sobrinho Axel, narrador dos acontecimentos.

Nessa história de ficção, o professor encontra um manuscrito que traz uma revelação sobre um suposto caminho que levaria ao centro da Terra. A partir disso, desenvolve-se uma aventura que conduz as personagens a uma expedição ao centro da Terra.

Esse livro serviu de inspiração para um filme de mesmo nome. Observe a seguir a imagem do interior da Terra observada pelas personagens do filme dessa ficção.

Fotografia. À frente, três pessoas em pé e de costas. Elas estão em um local com muitas rochas ao redor e em cima; em frente a eles, uma cachoeira e uma grande abertura na parte de cima, por onde entram raios de luz. — Cena do filme *Viagem ao centro da Terra: o filme*, de Eric Brevig, 2008 $abre parênteses 92 minutos fecha parênteses$ .

Questão 3. Se você pudesse viajar até o centro da Terra, como você imagina que seria o caminho até chegar a essa camada?

Resposta pessoal. O objetivo desta questão é levar os alunos a refletir sobre o que existe abaixo da superfície terrestre, até o centro da Terra. Eles podem citar a presença de rochas, magma e altas temperaturas.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

O tópico Camadas da Terra, abordado nas páginas 50 a 57, também contribui para o desenvolvimento da habilidade EF06CI11 da BNCC, pois permite que os alunos conheçam as características das camadas internas do planeta e entendam como os cientistas estudam essas camadas.

Para iniciar o trabalho com esse tópico, proponha aos alunos a leitura do livro Viagem ao centro da Terra, de Júlio Verne, e sugira o filme de mesmo nome (direção de Eric Brevig, EUA, 2008, $94 minutos$ ), favorecendo, assim, o desenvolvimento da Competência geral 4 da BNCC. Aproveite para estabelecer uma conexão com o componente curricular de Arte, já que o trabalho com cinema contempla os conhecimentos das artes visuais, além de permitir o desenvolvimento do senso estético, como sugerido na Competência geral 3.

Depois que os alunos assistirem ao filme, peça a eles que conversem entre si sobre a ideia que Júlio Verne tinha do centro do planeta. Questione-os sobre a presença de seres vivos e a temperatura no núcleo da Terra. Pergunte se eles acham que o centro do planeta tem realmente as características mencionadas na história.

Em seguida, solicite aos alunos que elaborem uma sinopse do filme e, depois, a leiam para os colegas. A atividade permite o trabalho com o cinema na sala de aula, o desenvolvimento da escrita e a abordagem do gênero textual sinopse, estabelecendo uma conexão com o componente curricular de Língua Portuguesa. O professor desse componente curricular pode dar exemplos de sinopses de filmes para auxiliar os alunos na atividade.

Comente com os alunos que, apesar de Júlio Verne ter lançado esse livro em 1864, a discussão da temática continua sendo atual, pois essa obra se baseia parcialmente nos conhecimentos científicos da época.

Na resolução da questão 3, peça aos alunos que descrevam a viagem ao centro da Terra de acordo com os conhecimentos que eles têm sobre a superfície e as camadas internas do planeta. Caso eles demonstrem dificuldade na realização dessa atividade, oriente-os a imaginar o que observariam se pudessem cortar a Terra ao meio para ver seu interior.

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Há muito tempo, o ser humano tem se interessado em conhecer as características do interior da Terra. Os conhecimentos que temos atualmente sobre a estrutura dela foram obtidos com base em diversos estudos e passaram a constituir uma área da ciência conhecida por Geologia.

Porém, mesmo com as pesquisas e os avanços obtidos na área, ainda não foi possível chegar ao centro da Terra. Isso porque a tecnologia atual dos instrumentos de perfuração não é capaz de percorrer a longa distância entre a superfície e o núcleo terrestres nem superar as condições de temperatura e de pressão existentes no interior do planeta.

Sendo assim, os meios de se conhecer a estrutura interna do planeta se baseiam em suas propriedades físicas e químicas. Um desses meios é o estudo das variações da velocidade e da direção das ondas sísmicas, ou seja, ondas mecânicas^✚ que se propagam através da Terra e que geralmente estão associadas aos terremotos.

Glossário

A velocidade dessas ondas varia com o tipo de material que elas atravessam, dando pistas sobre a composição do interior do planeta.

O estudo das ondas sísmicas é realizado, principalmente, com o auxílio de um instrumento conhecido como sismógrafo.

Nesse instrumento, as vibrações provenientes das ondas sísmicas são captadas por sensores e convertidas em sinais elétricos. Esses sinais são registrados e possibilitam identificar informações como origem das ondas sísmicas, sentido de propagação e intensidade.

Fotografia. Equipamento com grandes rolos de papel. Destaque para uma mão com o dedo indicador apontando na direção de um rolo de papel, onde há linhas verticais em diferentes formatos, o registro das ondas sísmicas. — Sismógrafo.

Os estudos desenvolvidos por cientistas, principalmente sobre a velocidade das ondas sísmicas, revelaram que a Terra apresenta camadas distintas, podendo ser organizada em crosta, manto e núcleo.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Um texto a mais

Ao abordar a importância da Geologia, leia o trecho do texto a seguir para os alunos.

A leitura desse texto permite que eles percebam a amplitude de conhecimentos e aplicações que envolvem essa área do saber e como isso pode impactar a sociedade.

[...]

Ciências da Terra e Geociências são utilizadas como sinônimos. [...] a missão central da Geologia é entender como funciona o planeta e determinar as causas dos fenômenos e as Ciências da Terra nascem para contemplar algumas limitações dessa abordagem favorecendo a concepção integradora de Geologia.

[...] a Geologia, ao lado de sua forma de raciocínio e métodos próprios de investigação, integra os conhecimentos da Química, da Física, da Biologia, da Matemática e mesmo das Ciências Humanas para o conhecimento e representação do geoambiente, fornecendo as bases para a contextualização sociocultural. [...] enfatiza a importância dos materiais geológicos como fontes de matéria-prima e a importância dessa ciência na prevenção e mitigação de problemas ambientais.

[...]

ALMEIDA, Cícera Neysi; ARAÚJO, Creuza de; MELLO, Edson Farias. Geologia nas escolas de ensino básico: a experiência do Departamento de Geologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Terrae Didatica, Campinas, v. 11, n. 3, 2015. p. 152. Disponível em: https://oeds.link/XsUVvB. Acesso em: 9 maio 2022.

Comente com os alunos que, além das ondas sísmicas, há outros modos de estudar as características das camadas internas da Terra, como as pesquisas dedicadas à análise de material expelido por vulcões, por meio do exame das propriedades de lavas, gases e cinzas.

Atividade a mais

Organize com os alunos uma entrevista presencial ou on-line com um profissional geólogo. Peça a eles que elaborem, com a sua mediação, questões e curiosidades a respeito da estrutura interna da Terra. A ideia é que partam dos estudos realizados sobre o que conhecemos das características das diferentes camadas terrestres: crosta, manto e núcleo.

Algo a mais

Para mais informações sobre a importância do ensino de Geologia na Educação Básica, leia o artigo disponível em: https://oeds.link/zxAigH. Acesso em: 2 maio 2022.

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Observe a seguir um modelo que representa as camadas da Terra.

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

Ilustração. Destaque para uma representação do interior do planeta Terra com várias camadas: camada interior em cor branca: núcleo interno; ao redor, camada amarela: núcleo externo; em seguida, camada amarelo-clara: manto inferior; ao redor, uma camada avermelhada: manto superior, por fim, a crosta, representada por trechos de terra e água. — Representação da estrutura da Terra em corte.

Fonte de pesquisa: GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para entender a Terra. Tradução: Iuri Duquia Abreu. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. p. 10.

Crosta

A crosta é a camada mais externa e constitui a superfície da Terra. A espessura dessa camada varia entre $5 quilômetros$ e $10 quilômetros$ nos oceanos (crosta oceânica) e entre $30 quilômetros$ e $80 quilômetros$ no continente (crosta continental).

A crosta é composta basicamente de rochas e de seus fragmentos. Sua camada mais superficial é constituída por fragmentos de rocha, matéria orgânica e outros componentes, formando o solo.

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

Ilustração. Indicada pela letra A, há uma camada de rocha e, acima, o oceano. E indicada pela letra B, Camada de rocha mais espessa e acima montanhas e vegetação. — Representação das crostas oceânica (A) e continental (B).

Fonte de pesquisa: TEIXEIRA, Wilson et al. (org.). Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de textos, 2000. p. 71.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Peça aos alunos que, após a leitura dos textos, associem eventos naturais, como a formação de montanhas e o vulcanismo, às camadas internas da Terra. Provavelmente, eles relacionarão esses eventos à crosta terrestre, já que é na camada mais superficial que são percebidos. Mostre-lhes que o movimento do material do manto, pelas correntes de convecção, é responsável por esses acontecimentos, incluindo os terremotos.

Pergunte aos alunos por qual motivo os cientistas acreditam conhecer a composição das camadas mais internas do planeta se não é possível observá-las por meio de aparelhos. Explique-lhes que esse conhecimento provém de estudos, entre eles os realizados com meteoritos. Como são fragmentos de astros do espaço, é possível analisar sua composição e inferir que as camadas internas da Terra têm aspectos similares.

Retome a questão 3 da página 50. Peça aos alunos que verifiquem a necessidade de modificar ou complementar a resposta após a abordagem desse conteúdo.

Metodologias ativas

Ao trabalhar os conteúdos das páginas 52 e 53 com os alunos, se julgar conveniente, utilize a metodologia ativa seminário. Para isso, confira orientações sobre essa estratégia no tópico Metodologias e estratégias ativas nas orientações gerais deste manual. Peça aos alunos que pesquisem a respeito de como é possível analisar as camadas internas da Terra mediante a coleta de amostras na crosta. Oriente-os a buscar diferentes fontes de informação, coletando e analisando dados cientificamente já conhecidos. Eles podem mostrar os resultados obtidos em uma troca de ideias e, em seguida, elaborar uma conclusão. Reserve um momento da aula para que os alunos possam fazer a apresentação.

Para mais informações a respeito das camadas da Terra, acesse texto disponível em: https://oeds.link/oQbho4. Acesso em: 14 jul. 2022.

Página 53

Manto

O manto é a camada que se localiza entre o núcleo externo e a crosta terrestre.

O manto superior se estende até cerca de $400 quilômetros$ de profundidade. Ele é formado, em sua maior parte, por material rochoso, no estado sólido. No entanto, há também rochas parcialmente fundidas.
O manto inferior é composto por rochas fundidas e se estende até $2.400 quilômetros$ de profundidade, aproximadamente.

O material líquido presente no manto recebe o nome de magma, cuja temperatura varia entre $700 graus celsius$ e $1.200 graus celsius$ . Ele é formado por rochas derretidas e uma mistura de vários elementos metálicos, como o silício $(Si)$ , o ferro $(Fe)$ , o alumínio $(A ℓ)$ e o cobre $(Cu)$ .

O magma está em constante movimento no manto. Esse movimento é conhecido como correntes de convecção. Observe a seguir como ele ocorre.

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

Representação das correntes de convecção no manto terrestre.

Fonte de pesquisa: GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para entender a Terra. Tradução: Iuri Duquia Abreu. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. p. 16.

A. O magma que se encontra mais próximo ao núcleo recebe mais calor; com isso, ele se torna menos denso e tende a subir.

B. Ao se aproximar do manto superior, o magma perde calor, torna-se mais denso e tende a descer.

C. Ao se aproximar do núcleo, o magma recebe calor e sobe novamente, caracterizando um movimento circular, que recebe o nome de corrente de convecção.

Núcleo

O núcleo é a parte central da Terra. Ele tem cerca de $3.500 quilômetros$ de raio^✚ e é composto principalmente de uma mistura de ferro e níquel $(Ni)$ .

Glossário

No núcleo externo, o material se encontra no estado líquido e está em constante movimento, a uma temperatura que varia entre $3.700 graus celsius$ e $4.000 graus Celsius$ .
No núcleo interno, o material se encontra no estado sólido, a uma temperatura de aproximadamente $5.000 graus Celsius$

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Na página 53, é apresentado um esquema representativo das correntes de convecção formadas no manto terrestre. Essas correntes também ocorrem em outras circunstâncias, inclusive com o ar, e podem ser percebidas, por exemplo, em refrigeradores. Nesse eletrodoméstico, o ar fica mais frio e, com isso, mais denso, tendendo a descer. Por outro lado, o ar que se mantém mais quente tende a subir, pois é menos denso, formando correntes de convecção no interior do refrigerador.

Atividade a mais

Proponha à turma um problema inicial: de que maneira podemos realizar um experimento para investigar como ocorrem as correntes de convecção formadas no manto? Esse momento é oportuno para que os alunos explorem suas ideias.

A seguir, são dadas orientações para a condução do experimento.

Materiais

panela de vidro com cerca de $20 centímetros$ de diâmetro

água

serragem ou chá-mate

bico de Bunsen com suporte ou lamparina

Coloque água no recipiente de vidro até cerca da metade do seu volume. Acrescente um punhado de serragem.

Acenda o bico de Bunsen e posicione o recipiente de vidro sobre a chama. Atente para que a chama incida apenas sobre um canto do recipiente, e não no seu centro. Somente um adulto deve manipular o bico de Bunsen. Não permita que os alunos se aproximem do fogo.

Aguarde alguns minutos e observe que a água vai se movimentar da região em que está a chama para a outra extremidade da panela, resultando em movimentos circulares.

A serragem ou chá-mate servirá para facilitar a percepção do movimento da água, portanto não precisa ser utilizada em grande quantidade.

Peça aos alunos que façam um relatório de observação do experimento: "O que fizemos para resolver o problema?". Trata-se de uma oportunidade para realizar uma avaliação formativa. É também um momento para a sistematização do conhecimento por meio da aplicação do método científico. A atividade permite o trabalho em grupo e a elaboração de um relatório final por meio das habilidades de observação de análise.

Para mais informações sobre como realizar uma demonstração investigativa, consulte: CARVALHO, Anna Maria Pessoa de. O ensino de ciências e a proposição de sequências de ensino investigativas. In: CARVALHO, Anna Maria Pessoa de (org.). Ensino de ciências por investigação: condições para implementação em sala de aula. São Paulo: Cengage Learning, 2013. p. 1-20.

Página 54

O tema é ...

Educação ambiental/Ciência e tecnologia

Energia geotérmica

Leia o trecho de reportagem a seguir.

COP26^✚ propõe acelerar a transição energética para fontes de energia limpas

O carvão, o petróleo e o gás natural foram eleitos os principais causadores das mudanças climáticas, de acordo com a cúpula^✚ […]

COP26 propõe acelerar a transição energética para fontes de energia limpas. G1, 29 nov. 2021. Disponível em: https://oeds.link/h99W1b. Acesso em: 16 fev. 2022.

COP26:: sigla referente à Conferência das Nações Unidas sobre mudanças climáticas de 2026.^↰

Cúpula:: refere-se à reunião de líderes das nações.^↰

a) O que é energia limpa? Registre sua resposta no caderno.

Resposta: O objetivo desta questão é levantar os conhecimentos prévios dos alunos a respeito do uso de recursos renováveis e que não emitem, ou emitem pequena quantidade, de poluentes na geração de energia elétrica.

b) Por que o carvão, o petróleo e o gás natural foram eleitos os principais causadores das mudanças climáticas? Escreva sua resposta no caderno.

Resposta: O uso desses combustíveis fósseis resulta na liberação de gases poluentes que contribuem para as mudanças climáticas.

A energia elétrica está presente no cotidiano da maioria dos cidadãos e é utilizada em diversas atividades econômicas, como a industrial.

Diante da crescente demanda, um dos problemas da atualidade é encontrar maneiras de gerar energia elétrica suficiente para atender às necessidades do ser humano e reduzir os danos associados a essa geração.

Em países que têm áreas com gêiseres^✚ e vulcões, como a Islândia, na Europa, há a possibilidade de utilizar o calor do interior da Terra para gerar energia elétrica nas chamadas usinas geotérmicas.

Glossário

A energia geotérmica é uma alternativa sustentável para reduzir o consumo de combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão. Porém, esse tipo de energia ainda é pouco aproveitado no mundo e a instalação de suas usinas tem um custo elevado.

Fotografia com uma grande construção com chaminés que expelem fumaça e grandes estruturas tubulares de metal. Ao redor, vegetação. — Usina geotérmica na Islândia, na Europa, em 2021.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Objetivos

Conhecer o funcionamento de uma usina geotérmica.

Reconhecer a importância da pesquisa e utilização de fontes renováveis de energia.

Identificar os impactos ambientais envolvidos na geração de energia elétrica e conhecer alternativas para reduzi-los.

Esta seção possibilita o trabalho com os temas contemporâneos transversais Educação ambiental e Ciência e tecnologia, pois incentiva os alunos a refletir sobre a importância de buscar fontes de energia alternativas ao uso dos combustíveis fósseis. É importante que eles sejam sensibilizados da importância de reduzir o consumo de recursos não renováveis, a fim de diminuir a extração desses recursos e também a emissão de gases poluentes na atmosfera.

Destaque para os alunos que a energia geotérmica é renovável, assim como a solar e a eólica. Comente que, embora no Brasil não seja viável a instalação de usinas geotérmicas, pode-se incentivar o uso das energias eólicas e solares.

Comente também que em alguns locais no Brasil há fontes termais, nas quais a água é aquecida com o calor proveniente do interior da Terra. Muitas dessas fontes são utilizadas por banhistas.

Questione os alunos a respeito das vantagens e desvantagens da energia geotérmica, dando ênfase na relação entre a estrutura da Terra, os fenômenos geológicos e as condições necessárias à existência de vida, entrando na questão ambiental e envolvendo ciência, tecnologia e sociedade.

Algo a mais

Para mais conteúdo de energia geotérmica, acesse o site disponível em: https://oeds.link/1z7Mr9. Acesso em: 2 maio 2022.

Consulte também a reportagem que traz informações de pesquisas sobre o uso de energia geotérmica. Disponível em: https://oeds.link/Ex1pWA. Acesso em: 2 maio 2022.

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Observe a seguir a representação simplificada de uma usina geotérmica e conheça algumas das etapas da geração de energia elétrica nesse tipo de usina.

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

Ilustração de uma usina geotérmica. Na parte inferior, camada de terra; acima, camada de água indicada pelo número 1; superior a esta, uma camada de terra com rochas, e após, 2 camadas de rochas. Indicado pelo número 2, há uma tubulação vertical que vai da superfície até o interior da camada de terra e rocha; na superfície, a tubulação se liga à turbina, que, se conecta ao gerador. Essa turbina está indicada pelo número 3. Do gerador, partem fios que seguem em direção a uma torre, a rede de transmissão, indicada pelo número 4. Da turbina parte também um cano em direção ao condensador, Indicado pelo número 5; deste, segue um cano em direção à torre que expele fumaça. Essa torre está indicada pelo número 6. Da torre sai um cano em direção à camada de terra e rochas, depositando água. — Representação de uma usina geotérmica.

Fonte de pesquisa: FONTES de energia. Empresa de Pesquisa Energética. Disponível em: https://oeds.link/7ZmxWC. Acesso em: 21 jul. 2022.

1. A água proveniente das chuvas escoa pela superfície terrestre e se infiltra no subsolo, formando reservatórios subterrâneos ao longo dos anos. O calor proveniente do interior da Terra aquece a água desses reservatórios.

2. Para ter acesso à água aquecida, o ser humano cava poços profundos. O vapor de água que está em alta pressão é captado por meio de tubulações e enviado até as turbinas presentes nas usinas.

3. O vapor de água faz as turbinas girarem, acionando os geradores que geram a energia elétrica.

4. A energia elétrica gerada é encaminhada à rede de transmissão, de onde é transmitida a estações de energia elétrica e residências.

5. O vapor de água que sai das turbinas é direcionado a condensadores, onde a água volta ao estado líquido.

6. A água líquida passa por torres de resfriamento e é devolvida ao ambiente.

Agora, responda às questões a seguir em seu caderno.

1. Como a energia geotérmica pode ser aproveitada pelas pessoas?

2. Explique as principais vantagens que as usinas geotérmicas podem representar para o ambiente.

3. Faça uma pesquisa sobre possíveis desvantagens desse tipo de usina elétrica.

4. Qual é sua opinião sobre o incentivo a pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de fontes de energia renováveis? Troque ideias sobre esse assunto com seus colegas.

Respostas e instruções nas orientações ao professor.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

As questões 1 a 3 têm como objetivo levar os alunos a conhecer os usos, as vantagens e as desvantagens da utilização da energia geotérmica. Portanto, se tiverem dificuldades para responder a essas questões, proponha a realização de uma pesquisa. Após a coleta de informações, peça aos alunos que compartilhem os dados obtidos com os colegas.

A questão 4 permite o trabalho com o tema contemporâneo transversal Educação ambiental e o desenvolvimento da Competência geral 7 e da Competência específica de Ciências da Natureza 4 da BNCC. Permita que os alunos troquem ideias, mediando o debate entre eles. Questione-os sobre a possibilidade de implantação desse tipo de energia no Brasil e a respeito das condições socioambientais e tecnológicas para que isso ocorra. Pergunte se há outras alternativas ecologicamente viáveis para a geração de energia elétrica. É fundamental incentivar o diálogo e mostrar a importância de respeitar a opinião dos colegas.

Respostas

1. A energia geotérmica pode ser utilizada para aquecer a água destinada à população, evitando, assim, o uso de energia elétrica ou gás liquefeito de petróleo. Além disso, ela pode ser utilizada na geração de energia elétrica.

2. As usinas geotérmicas são fonte de energia limpa, portanto não comprometem o ambiente nem geram resíduos; sua base produtiva está localizada nos arredores, não envolvendo altos custos com transporte, entre outros fatores.

3. A necessidade da proximidade com fontes de calor, como gêiseres; o possível uso de substâncias nocivas ao ambiente, capazes de destruir a camada de ozônio; elevado custo de construção e manutenção.

4. Resposta pessoal. O objetivo desta questão é levar os alunos a compartilhar suas opiniões e a defender seus pontos de vista sobre as formas de energia alternativas e seus possíveis benefícios para a sociedade.

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Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Escreva as letras indicadas na imagem em seu caderno e identifique o nome das camadas da Terra que cada uma delas representa.

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

Ilustração. Destaque para uma representação do interior do planeta Terra com várias camadas: A. camada interior em cor branca está indicada pela letra A; ao redor, camada amarela indicada pela letra B; em seguida, camada alaranjada indicada pela letra C; ao redor, uma camada avermelhada indicada pela letra D; por fim, a camada representada por trechos de terra e água está indicada pela letra E. — Representação da estrutura da Terra em corte.

Fonte de pesquisa: GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para entender a Terra. Tradução: Iuri Duquia Abreu. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. p. 10.

Resposta: A – núcleo interno; B – núcleo externo; C – manto inferior; D – manto superior; E – crosta.

2. As sentenças a seguir se referem às camadas da Terra. Substitua os ■ dessas sentenças pela camada da Terra adequada.

a) O ■ é composto principalmente de ferro e níquel, ambos em estado líquido.

b) O ■ se localiza acima do núcleo externo e contém um material líquido chamado magma, que é formado por rochas derretidas e vários elementos metálicos. Há também o ■ que se localiza entre essa porção e a crosta.

c) A ■ é composta de rochas e de seus fragmentos. Em sua porção mais superficial, é formado o solo.

d) O ■ é composto de ferro e níquel, ambos em estado sólido.

Respostas: a) núcleo externo; b) manto inferior e manto superior, respectivamente; c) crosta; d) núcleo interno.

3. Em dupla, pesquisem em livros e na internet as informações que já foram escritas sobre o tema "Estrutura interna da Terra". Para isso, sigam as seguintes instruções:

Escrevam no caderno algumas palavras-chave para a busca.

Com base no resultado de cada busca, organize uma lista no caderno com os nomes de cientistas que estudaram sobre a estrutura interna da Terra e suas contribuições, incluindo as datas que elas foram produzidas.

Reorganizem a lista de informações da mais antiga para a mais recente.

Elaborem, no caderno, uma conclusão apontando se alguma informação foi corrigida ou se novas informações foram acrescentadas ao longo do tempo. Também apresentem se há diferentes pontos de vista sobre determinada informação atualmente.

Resposta e instruções nas orientações ao professor.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

As atividades 1 e 2 contribuem para o desenvolvimento da habilidade EF06CI11 da BNCC, pois levam os alunos a identificar as camadas da Terra e suas principais características.

Atividade a mais

Você pode utilizar a abordagem dessas atividades para sugerir aos alunos a construção de uma maquete tridimensional do planeta Terra, apresentando as camadas internas. Esta atividade permite trabalhar o pensamento computacional.

Na etapa de decomposição do problema, os alunos podem pensar na representação mais adequada, em quais materiais utilizar e em como são as camadas da Terra. Na etapa da abstração, eles devem identificar quais aspectos e propriedades da estrutura da Terra devem ficar evidentes na maquete e criar legendas que identifiquem cada camada. Na etapa de reconhecimento de padrões, eles podem apontar as características principais das maquetes e como elas geralmente são apresentadas. Na etapa da elaboração de algoritmos, os alunos podem produzir um passo a passo com instruções detalhadas para a montagem da maquete.

Crie momentos para que os alunos possam buscar informações em diferentes fontes de pesquisa, como livros, internet e filmes.

Na atividade 3, verifique as palavras escolhidas pelas duplas e auxilie os alunos na delimitação dessas palavras. Se julgar conveniente, delimite com a turma algumas das palavras-chave a serem utilizadas na pesquisa, a fim de que os alunos compreendam concretamente como escolhê-las. Auxilie-os a buscar fontes de pesquisas confiáveis. Ainda nesta questão, no registro dos nomes dos cientistas e suas contribuições para os estudos da estrutura interna da Terra, peça aos alunos que incluam as datas em que foram produzidas. Proponha um trabalho integrado com o componente curricular de História, elaborando uma linha do tempo com os dados obtidos na pesquisa.

Resposta

3. A resposta desta atividade depende da busca realizada pelas duplas. Contudo, os alunos podem citar em suas respostas desde as ideias antigas de Aristóteles (século IV), que considerava que a Terra era uma esfera sólida, até as informações atuais, apresentadas neste livro. Espera-se que os alunos concluam que as informações sobre a estrutura interna da Terra se modificaram ao longo do tempo, com a produção de novos conhecimentos e tecnologias, com algumas informações sendo corrigidas e novas acrescentadas aos conhecimentos que temos hoje.

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4. Leia o trecho de uma reportagem e observe a imagem a seguir.

Sonda da Nasa revela como é Marte ‘por dentro'

[…]

Esta é a primeira vez que cientistas conseguem mapear diretamente as camadas internas de um planeta (sem contar a Terra). Isso também foi feito na Lua, mas Marte (raio total: $3.390 quilômetros$ ) está em uma escala muito maior.

Ter essas informações permite que os pesquisadores entendam melhor a formação e a evolução dos diferentes corpos planetários.

A InSight chegou a estes resultados da mesma maneira que os sismólogos estudam as camadas internas da Terra — rastreando os sinais de abalos sísmicos.

Esses eventos liberam ondas de energia. Mudanças no trajeto e na velocidade das ondas revelam a natureza dos materiais rochosos pelos quais estão passando.

[…]

AMOS, Jonathan. Sonda da Nasa revela como é Marte ‘por dentro'. BBC, 23 jul. 2021. Disponível em: https://oeds.link/MEeCp3. Acesso em: 5 jan. 2022.

Fotografia. Sonda sobre superfície terrosa. A sonda contém dois discos nas laterais e, no centro, estruturas cilíndricas acopladas em uma base redonda. — Sonda InSight na superfície de Marte, em 2018.

a) Até o momento das descobertas relatadas na reportagem, qual camada do planeta Marte havia sido estudada?

Resposta: Os alunos podem responder que, até o momento, os pesquisadores haviam estudado apenas a superfície de Marte, procurando informações sobre a presença de água, sobre as rochas e sobre o solo, por exemplo.

b) Um sismômetro foi utilizado para estudar o interior de Marte. Que tipo de informações esse equipamento pode revelar? Se necessário, faça uma pesquisa.

Resposta: Esse equipamento fornece informações sobre a velocidade e a direção que as ondas sísmicas se propagam, dependendo do tipo de material que elas atravessam. Dessa maneira, um sismômetro detecta as ondas sísmicas e o sismógrafo as registra, fornecendo informações relacionadas à composição e estrutura de Marte.

c) Com um colega, pesquisem na internet sobre novas descobertas da sonda InSight em Marte. Anotem o resultado da pesquisa no caderno e o apresente aos demais colegas.

Resposta: Esta resposta depende da data de realização da pesquisa e de novas informações obtidas pela sonda. Caso julgue interessante, expanda essa pesquisa para os demais dados obtidos de Marte até os dias atuais. O objetivo dessa pesquisa é incentivar a curiosidade e a busca de conhecimento em fontes confiáveis.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Caso os alunos tenham dificuldades na resolução da atividade 4, leia a reportagem completa sobre a sonda da Nasa que está estudando a estrutura interna de Marte. Disponível em: https://oeds.link/MEeCp3. Acesso em: 12 maio 2022.

Questione os alunos quanto à importância de conhecer a estrutura interna de outro planeta a fim de compará-la com as características das camadas internas da Terra.

Ao trabalhar o item c da atividade 4, solicite aos alunos que, após a pesquisa, em folhas separadas, elaborem três perguntas com as respectivas respostas quanto aos registros obtidos pela Sonda InSight, da Nasa, dando enfoque na estrutura interna do planeta Marte. Em seguida, recolha as folhas de perguntas de cada grupo e entregue a outro grupo para responder.

Realize, então, uma roda de conversa em um grande grupo, para que todos compartilhem perguntas e respostas e troquem ideias, conduzindo as discussões por meio da mediação.

Esta atividade pode ser realizada com turmas mais numerosas, pois possibilita a ajuda mútua entre os alunos e gera ações colaborativas. Oportunizar momentos como o trabalho em grupos pequenos e também a roda de conversa em um grande grupo contribui para a troca de ideias, a quebra de tensões e promove interações, criando diferentes oportunidades de aprendizagem.

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Rochas

Observe a seguir a foto de uma rocha do Parque Estadual de Vila Velha, no Paraná.

Fotografia deuma grande rocha vertical e amarronzada, com base larga, centro estreito e parte superior mais larga que a base. — Rocha localizada no Parque Estadual de Vila Velha, no município de Ponta Grossa, PR, em 2018.

Questão 4. O formato da rocha apresentada nessa foto é semelhante ao formato de qual objeto?

Resposta: O formato da rocha é semelhante ao formato de uma taça.

Questão 5. Explique como essa rocha pode ter adquirido esse formato.

Resposta: O objetivo desta questão é levantar os conhecimentos prévios dos alunos a respeito dos possíveis fatores que contribuem para o processo de modelagem das rochas, resultado do intemperismo, como a exposição a variações de temperatura, à ação da chuva, ao vento e à luz solar.

Questão 6. Como se originam as rochas que compõem a crosta terrestre?

Resposta: O objetivo desta questão é que os alunos expressem o que sabem sobre a formação das rochas. Eles podem comentar que as rochas podem se originar do magma, pela união de sedimentos de outras rochas ou por transformações de rochas já existentes.

A crosta e o manto superior da Terra são formados, principalmente, por rochas.

Em temperatura ambiente, as rochas são materiais sólidos, formadas por um ou mais minerais. Os minerais são materiais naturais que formam a litosfera, ou seja, a porção sólida e mais externa da Terra. Cada mineral tem características próprias, por isso, de acordo com sua composição, as rochas também apresentam características distintas.

As rochas têm importância fundamental na formação do solo, pois é do desgaste delas que se formam os solos. Além disso, as rochas têm materiais que utilizamos em muitas atividades do dia a dia e que são usados na fabricação de diversos produtos, como panelas, pregos e pratos.

Com o estudo das rochas, os cientistas podem obter informações sobre sua formação e composição, por exemplo. Além disso, analisando algumas rochas, é possível estudar a história do planeta Terra, os organismos que viveram em determinadas épocas e as condições climáticas do passado.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

O tema abordado nas páginas 58 a 67 contribui para o desenvolvimento da habilidade EF06CI12 da BNCC ao apresentar os diferentes tipos de rocha.

Ao abordar com os alunos as questões 5 e 6, sobre a formação, desintegração e decomposição das rochas, anote algumas das respostas na lousa. Essas informações podem ser retomadas após o trabalho dos conteúdos do tema, confrontando com os conhecimentos prévios.

Comente com os alunos que o Parque Estadual de Vila Velha está situado no município de Ponta Grossa, no estado do Paraná. Em 1966, o parque foi tombado pelo Departamento do Patrimônio Histórico e Artístico, sendo o Instituto Água e Terra (IAT) o responsável por sua administração. Ele tem uma área de $3.122 hectares$ ou seja, $31 vírgula 22 quilômetros quadrados$ . Aproveite para estabelecer uma conexão com o componente curricular de Arte no trabalho com o patrimônio cultural.

Aproveite a oportunidade e leia com os alunos a Lenda de Itacueretaba – Cidade de Pedra – Vila Velha, que conta a lenda indígena sobre a origem do Parque Estadual de Vila Velha. Disponível em: https://oeds.link/gdWRcG. Acesso em: 12 maio 2022. Essa abordagem permite o trabalho com o tema contemporâneo transversal Educação para valorização do multiculturalismo nas matrizes históricas culturais brasileiras e uma conexão com o componente curricular de Língua Portuguesa. O professor desse componente pode auxiliar os alunos na leitura e compreensão desse gênero textual, destacando as palavras de origem indígena e pesquisando seus significados.

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Classificação das rochas

De acordo com sua origem, as rochas podem ser classificadas em magmáticas, metamórficas ou sedimentares.

Rochas magmáticas

As rochas magmáticas, também chamadas ígneas, são aquelas que se originam pelo resfriamento do magma. Elas podem se formar tanto na superfície quanto no interior da crosta terrestre. Observe o esquema a seguir.

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

Ilustração com o recorte de um vulcão. Abaixo, camadas rochosas e na parte inferior, magma. Parte do magma sobe para a superfície, chegando ao topo do vulcão onde a lava escorre pela superfície terrestre. Indicado pelo número 1, na base do vulcão há rochas marrom-escuras. E indicado pelo número 2, parte do magma permanece no interior das camadas rochosas. — Representação do processo de formação de rochas magmáticas.

Fonte de pesquisa: GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para entender a Terra. Tradução: Iuri Duquia Abreu. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. p. 77.

1. As rochas magmáticas podem se formar na superfície terrestre quando a lava expelida por vulcões resfria rapidamente.

2. No interior da crosta terrestre, essas rochas se formam por meio de um lento resfriamento do magma.

O granito é um exemplo de rocha magmática. Ele tem coloração que varia do rosa ao cinza-escuro e é formado principalmente pelos minerais quartzo, feldspato e mica. Outro exemplo de rocha magmática é o basalto, que apresenta coloração escura e é a principal constituinte da crosta oceânica.

Fotografia. Pedaço de rocha, com superfície irregular; com partes claras, o quartzo; partes escuras, mica; partes alaranjadas, feldspato. — Granito.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Ao dar continuidade ao estudo das rochas, faça um esquema na lousa mostrando o ciclo de formação delas. Mostre que, inicialmente, formaram-se as rochas magmáticas, que também podem ser denominadas ígneas. Pela ação do intemperismo, formou-se o solo residual, que sofreu ação da água, do vento e das variações de temperatura e, portanto, da erosão. Com isso, houve o transporte de sedimentos, que se depositaram em grandes profundidades, onde sofreram o choque das placas tectônicas e a ação de altas temperaturas e pressão, passando pela chamada litificação, formando as rochas sedimentares. Se a rocha sedimentar continuar sofrendo o choque das placas tectônicas, poderá ocorrer o metamorfismo, ou seja, mudanças mineralógicas decorrentes de altas temperaturas e pressão, formando as rochas metamórficas. Indique no esquema que, se esse material continuar aumentando em profundidade, poderá sofrer fusão por causa das altas temperaturas, juntando-se ao magma, que posteriormente formará rochas magmáticas, reiniciando o ciclo.

Questione os alunos, após a leitura a respeito das rochas magmáticas e a observação do esquema com a representação da formação dessas rochas, se conhecem os exemplos citados no texto e onde podem ser utilizados. Espera-se que eles comentem sobre o granito ser usado em revestimentos de pisos e tampos de pia; o basalto, na mistura asfáltica, em construções urbanas etc. Realize com a turma uma aula para verificar se essas rochas são encontradas na escola e no que são utilizadas. Analise suas características e faça uma pesquisa sobre elas.

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Rocha metamórfica

As rochas metamórficas se formam das transformações de outras rochas em áreas profundas da crosta terrestre. Nesses locais, as condições de temperatura e de pressão provocam alterações nas rochas preexistentes, dando origem às rochas metamórficas. Observe o esquema a seguir.

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

Ilustração com um recorte de terra. Na superfície, montanhas e oceano. Indicado pelo número 1, as rochas das montanhas e abaixo delas, junto com lava, escorrem para, uma camada mais interna, onde há magma. Essa camada está indicada pelo número 2. — Representação do processo de formação de rochas metamórficas.

Fonte de pesquisa: GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para entender a Terra. Tradução: Iuri Duquia Abreu. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. p. 79.

1. Rochas preexistentes, como sedimentares, ígneas ou mesmo outras rochas metamórficas, são soterradas. Isso ocorre principalmente nas bordas das placas tectônicas. A área que as rochas passam a ocupar na crosta terrestre, após o soterramento, apresenta condições extremas, com alta temperatura e alta pressão. Essas condições provocam alterações na composição dos minerais das rochas, resultando na formação de novos minerais e na degradação de outros, por exemplo. Além disso, altera-se a textura e a estrutura das rochas preexistentes. Como resultado dessas transformações, formam-se as rochas metamórficas, com características distintas das rochas originais.

2. O calor proveniente das camadas internas da Terra é um dos principais agentes causadores das transformações nas rochas.

O mármore é um exemplo de rocha metamórfica. Ele é formado de transformações ocorridas na rocha calcária, um tipo de rocha sedimentar. O mármore pode apresentar cores variadas e, quando polido, apresenta superfície brilhante. Outro exemplo de rocha metamórfica é a ardósia.

Fotografia. Pedaço de rocha branca e com superfície regular. — Mármore.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Peça aos alunos que listem outros tipos de rocha que encontram no dia a dia. Oriente-os a se lembrar de pisos, pias, decoração e ornamentos dos locais por onde passam, por exemplo, do caminho de casa até a escola. Peça-lhes que façam um quadro com três colunas em uma folha de sulfite: rochas magmáticas, rochas sedimentares e rochas metamórficas. Diga para identificarem o exemplo de rocha, como o mármore usado em tampões de pia, mesa, e assim por diante. Esta atividade auxilia no desenvolvimento da observação, levando os alunos a reconhecer a presença de uma grande diversidade de rochas em seu cotidiano.

Avalie a coerência das respostas dos alunos. Se necessário, retome com eles os assuntos e conceitos em que tiverem dificuldade.

Explique que alguns relógios atuais contêm um cristal de quartzo em seu interior. Diga aos alunos que, quando esse material é submetido à pressão e à corrente elétrica, ele vibra, efeito captado por condutores metálicos. Em relógios digitais, os impulsos são transmitidos a um circuito elétrico, que forma os números no mostrador. Já nos relógios analógicos, o circuito elétrico registra um impulso elétrico por segundo, regulando um motor que move os ponteiros.

Página 61

Rochas sedimentares

As rochas sedimentares se formam da compactação dos fragmentos de outras rochas. Observe o esquema a seguir.

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

Ilustração com um recorte de trecho de terra. Na superfície, montanhas, areia e o oceano; abaixo, as camadas de sedimentos. Em cima das montanhas, nuvens com chuva. Indicada pelo número 1, a água da chuva cai sobre a superfície e escorre. Uma seta indica a água e sedimentos indo em direção a areia e ao oceano. Setas saindo da areia, indicando deposição de sedimentos no oceano. Esse processo está indicado pelo número 2. E indicado pelo número 3. nas camadas de sedimentos, uma seta em direção para baixo, indicando pressão nas camadas de sedimentos mais inferiores; destaque para as camadas de rocha sedimentar em formação. — Representação do processo de formação de rochas sedimentares.

Fonte de pesquisa: GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para entender a Terra. Tradução: Iuri Duquia Abreu. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. p. 78.

1. Processos biológicos, químicos e físicos, provocados por agentes como os seres vivos, a água e o vento, causam o desgaste e a fragmentação das rochas. Esses processos são conhecidos por intemperismo^✚.

Glossário

2. Os sedimentos gerados nesses processos são transportados e podem se depositar em outras áreas, como depressões, formando uma camada.

3. Com o passar do tempo, novas camadas vão sendo depositadas sobre as mais antigas. Com isso, aumenta-se a pressão sobre as camadas inferiores. Sob essas condições, os sedimentos inferiores podem sofrer compactação, formando as rochas sedimentares.

As rochas argilosas são exemplos de rochas sedimentares. Elas são formadas pela desagregação de rochas metamórficas e magmáticas. Isso ocorre em razão do intemperismo, que resulta na separação de partículas, geralmente de feldspato. Essas partículas, quando recebem água, dão origem à argila.

Fotografia. Pedaço de rocha alaranjada e com superfície irregular. — Rocha argilosa.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Após a leitura do texto sobre rochas sedimentares da página 61, peça aos alunos que relatem se já encontraram e observaram exemplares de rochas sedimentares. Pergunte a eles como ocorre o processo de formação dessas rochas. Se necessário, retome assuntos, conceitos e exemplos.

Atividade a mais

Após os estudos das rochas magmáticas, metamórficas e sedimentares e sua utilização, converse com os alunos sobre o processo de extração desses recursos naturais do ambiente e o que tem sido feito para diminuir os impactos ambientais dessa atividade. Assista com os alunos ao vídeo Mineradoras e problemas ambientais, que aborda os problemas ambientais causados por empresas que fazem a extração de minérios. Disponível em: https://oeds.link/SeCZMR. Acesso em: 13 maio 2022. Promova uma discussão sobre o que foi apresentado no vídeo por meio de uma roda de conversa, oportunizando momentos de interação para os alunos expressarem suas ideias e ampliarem e avaliarem o que aprenderam. Essa ação pedagógica possibilita o trabalho com o tema contemporâneo transversal Educação ambiental, refletindo a respeito da importância de conservar os recursos naturais. Aproveite para trabalhar a Competência específica de Ciências da Natureza 4 da BNCC ao avaliar implicações políticas e socioambientais da ciência e de suas tecnologias, a fim de propor alternativas aos desafios do mundo contemporâneo.

Página 62

As rochas e a formação dos fósseis

Leia a manchete a seguir.

‘Foi surpreendente saber que era um dinossauro', diz arqueólogo que encontrou fósseis em obra no Maranhão

Disponível em: https://oeds.link/xYzJUG. Acesso em: 15 fev. 2022.

Questão 7. O que são fósseis?

Resposta: O objetivo desta questão é levantar os conhecimentos prévios dos alunos a respeito do que são os fósseis.

Questão 8. Como os fósseis são formados?

Resposta: O objetivo desta questão é levantar os conhecimentos prévios dos alunos sobre o processo de fossilização e sua relação com a formação de rochas, mais especificamente as sedimentares.

A foto a seguir apresenta o fóssil de um animal que viveu durante o período Cambriano^✚.

Glossário

Fotografia. Sobre uma rocha, fóssil de animal com corpo alongado e segmentado; cada segmento tem uma estrutura para cada lado; a região da cabeça é achatada com formato de semicírculo. — Fóssil do artrópode trilobita, em Nevada, Estados Unidos.

Trilobita: podia atingir aproximadamente $5 centímetros$ de comprimento.

Os fósseis são restos ou vestígios de seres vivos que viveram na Terra no passado, formados por um processo conhecido como fossilização. Este processo pode ocorrer de diversas maneiras na natureza. As mais comuns são a substituição dos compostos orgânicos que constituem o corpo desses seres vivos e o preenchimento de espaços por minerais.

Objeto digital

As condições do ambiente influenciam no processo de fossilização. Em geral, os ambientes marinhos, os lagos e os pântanos apresentam condições mais adequadas a esse processo.

Além disso, em geral, as partes rígidas, como ossos, exoesqueleto e troncos de árvores, ficam mais conservadas que as outras partes do organismo. Um dos possíveis motivos para isso é o fato de as partes rígidas não serem facilmente decompostas.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Para averiguar os conhecimentos prévios dos alunos com relação ao tema, faça os seguintes questionamentos sobre o assunto da página:

Como saber a idade dos fósseis?

Por que os fósseis ficam preservados?

Caso os alunos tenham dificuldade em responder à questão 7, mostre alguns exemplos de fósseis de animais e de plantas. Se possível, acesse com eles o link a seguir, que traz imagens de diversas espécies de fósseis encontradas em Portugal. Disponível em: https://oeds.link/eBUVp9. Acesso em: 19 abr. 2023. Além de informações quanto à classificação biológica, é possível identificar de que período geológico os fósseis datam.

Há também o site do Museu Nacional, disponível em: https://oeds.link/zoyitu. Acesso em: 11 maio 2022. Nele, os alunos encontram um link para acessar imagens de fósseis de dinossauros brasileiros.

Já na questão 8, caso os alunos tenham alguma dificuldade, relembre os processos envolvidos na formação das rochas sedimentares. Questione o que ocorreria se um animal morto ficasse em uma região onde há acúmulo de resíduos e sedimentos. Eles podem concluir que o animal poderia ser encoberto pelos sedimentos, identificando, assim, um dos processos envolvidos na formação dos fósseis.

O conteúdo desta página favorece o desenvolvimento da habilidade EF06CI12 da BNCC, pois relaciona a formação de fósseis a rochas sedimentares em diferentes períodos geológicos.

Página 63

Observe a seguir um esquema que representa o processo de fossilização de um ser vivo.

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

Ilustração. 1. Sobre trecho de terra, abaixo da água, um dinossauro verde deitado, com a boca aberta e dentes a mostra. Abaixo, camada espessa de terra. 2. Sobre trecho de terra, abaixo da água, esqueleto de dinossauro com a boca aberta e com terra por cima de seu corpo. Abaixo, camada espessa de terra. 3. Sobre trecho de terra, abaixo de pequeno trecho de água, esqueleto de dinossauro com a boca aberta e com grande camada de terra por cima de seu corpo. Abaixo, camada espessa de terra. 4. Sobre trecho de terra, esqueleto de dinossauro com a boca aberta e com fina camada de terra por cima de seu corpo. Abaixo, camada de terra. Ao lado, trecho de terra com declive. — Representação do processo de fossilização de um dinossauro.

Fonte de pesquisa: FONTANELLI, Raissa Cristina Oliveira; KURZAWE, Francine. Tafonomia e processos de fossilização. In: VEJA, Cristina Silveira et al. (org.). Paleontologia: Evolução Geológica e Biológica da Terra. Curitiba: Intersaberes, 2021. p. 75.

1. O corpo de um dinossauro morto se deposita no fundo de um corpo de água e começa a se decompor.

2. O esqueleto do dinossauro, que é mais resistente ao processo de decomposição, é envolvido por sedimentos depositados no fundo do corpo de água. Os ossos desse esqueleto são formados, principalmente, por proteínas e compostos de cálcio $(Ca)$ . Alguns microrganismos penetram nos ossos e decompõem as proteínas existentes neles.

3. Alguns minerais existentes no ambiente penetram nos ossos e se depositam sobre os compostos de cálcio, de modo a preencherem os espaços em que havia proteínas, formando uma estrutura compacta. Essa estrutura pode ser preservada por um longo tempo, constituindo um fóssil, que poderá ser encontrado pelos pesquisadores por meio de escavações.

Como você pôde perceber no esquema anterior, o processo de fossilização se relaciona às rochas sedimentares, pois tanto esse processo quanto a formação de rochas sedimentares envolvem a deposição de sedimentos em camadas.

As camadas das rochas sedimentares refletem, de maneira sequencial, algumas condições do ambiente e os seres vivos presentes em cada período geológico. Fósseis das camadas inferiores, por exemplo, são mais antigos do que fósseis das camadas superiores, pois quanto mais próxima à superfície, mais recente tende a ser a camada da rocha sedimentar.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

O conteúdo desta página favorece o desenvolvimento da habilidade EF06CI12 da BNCC, pois mostra como se dá a formação dos fósseis e, ainda, como isso fornece informações sobre a linha temporal da Terra.

O assunto ainda pode ser utilizado para abordar o trabalho dos paleontólogos, que, além de identificar, coletar e analisar fósseis, tentam recriar a anatomia e a aparência de animais extintos. No que tange à representação de dinossauros com base em fósseis, acesse o site da revista Pesquisa Fapesp e mostre aos alunos a entrevista com um paleoartista, para que conheçam um pouco do seu trabalho. Disponível em: https://oeds.link/ue8Uo1. Acesso em: 11 maio 2022.

Após os alunos observarem o esquema da página 63, que representa o processo de fossilização de um ser vivo, realize uma roda de conversa para exporem suas ideias sobre o que entenderam da representação apresentada no livro. Cria-se, assim, um espaço para que os alunos possam expor suas suposições e explicações. Há a oportunidade também de conhecer as ideias dos alunos quanto ao tema estudado e, com isso, planejar as próximas aulas. Após esse momento, proponha a atividade a seguir.

Atividade a mais

Sugira aos alunos a construção de um molde para representar um fóssil. Providencie massa de modelar, gesso, corante, água, folhas secas ou uma concha e uma tira de cartolina.

Oriente os alunos a moldar a massa, deixando-a plana. Sobre ela, devem colocar uma folha seca. Peça-lhes que façam um anel com a tira de cartolina e posicionem uma de suas aberturas sobre a massa de modelar e a folha. Mostre aos alunos como colocar um pouco de água no gesso para que ele adquira uma consistência pastosa. Solicite a eles que despejem a mistura de gesso dentro do anel de cartolina. Espere secar. Depois, oriente-os a retirar o anel e o gesso cuidadosamente. Mostre que a marca no gesso representa uma impressão da folha. É possível cobrir a impressão feita no gesso com camadas de gesso coloridas, colocando corante na água antes de misturar. Essas cores podem representar as camadas de rochas sedimentares depositadas sobre os fósseis. Aproveite a atividade para estabelecer uma conexão com o componente curricular de Arte.

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Datação geológica

A análise dos fósseis de uma camada de rocha sedimentar auxilia a estabelecer a idade aproximada daquela camada. Dessa maneira, é possível determinar o período aproximado em que os seres vivos de cada camada viviam.

A utilização dos fósseis pelos geólogos para estimar o período geológico das rochas é uma prática comum.

Fotografia. Homem sentado sobre amplo espaço com muitas rochas fragmentadas. Ele usa luva, segura um pedaço de rocha e, com a outra mão erguida, segura um martelo com ponta fina. Ao fundo, parede de rocha e parte de um trator. — Geólogo coletando amostra de rocha com fósseis na Pedreira Tabarz, Alemanha, em 2018.

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

Ilustrações. A. Trecho com três camadas de terra. Na segunda camada, fóssil de uma samambaia. Na primeira camada, mais próxima à superfície, fóssil de um peixe. B. Trecho com três camadas de terra. Na terceira camada, a mais profunda, fóssil de uma trilobita. Na primeira camada, fóssil de uma samambaia. — Representação do processo de datação geológica por meio da análise dos fósseis presentes nas camadas de dois perfis de solo (A e B).

Fonte de pesquisa: SOARES, Marina Bento (org.). A Paleontologia na Sala de Aula. Porto Alegre: Imprensa Livre, 2015. p. 114, 121.

O perfil A apresenta o fóssil de uma samambaia em comum com uma das camadas do perfil B. Isso pode indicar que as camadas em que se encontram esses fósseis pertencem ao mesmo período do tempo geológico. Na camada inferior do perfil B, existe o fóssil de um trilobita. Como esse animal viveu na era Paleozoica, pode-se inferir que essa camada se refere a essa era. Logo, a camada de rocha acima dessa é mais recente.

Sugestões complementares

Acesse o site do Museu de Ciências Naturais da Unicentro e faça uma visita interativa com imagens, áudios e vídeos sobre diversos fósseis e processos de fossilização.

Fósseis: pistas do passado. Museu de Ciências Naturais: uma visita interativa – Unicentro. Disponível em: https://oeds.link/dubOPt. Acesso em: 5 jan. 2022.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Os conteúdos da página 64 favorecem o desenvolvimento da habilidade EF06CI12 da BNCC, pois expõem como os fósseis podem fornecer informações sobre os períodos geológicos.

Um texto a mais

Sobre como a datação por radioisótopos pode ser utilizada na estimativa da idade de fósseis, leia o texto a seguir.

[...]

Os isótopos radioativos decaem de forma regular em sucessivos períodos de tempo. Durante cada um desses intervalos de tempo, uma fração do material permanece radioativa enquanto uma fração igual decai, transformando-se em outro elemento ou em um isótopo estável do mesmo elemento. Por exemplo, em 14,3 dias metade de uma quantidade qualquer de fósforo-32 $abre parênteses P. com sobrescrito 32 à esquerda fecha parênteses$ decai para seu isótopo estável fósforo-31 $abre parênteses P.com sobrescrito 31 à esquerda fecha parênteses$ . Durante os próximos 14,3 dias, metade da quantidade remanescente decairá, restando apenas um quarto da quantidade original de $P. com sobrescrito 32 à esquerda$ . O intervalo de tempo que um isótopo leva para reduzir sua radioatividade à metade é chamado meia-vida. Após 42,9 dias, três meias-vidas de $P. com sobrescrito 32 à esquerda$ têm-se passado, restando apenas um oitavo $abre parênteses 1 dividido por 2 vezes 1 dividido por 2 vezes 1 dividido por 2 fecha parênteses$ da quantidade original do isótopo.

Cada radioisótopo tem uma meia-vida característica. Qual radioisótopo será utilizado para estimar a idade de um material antigo depende de quão velho é o material a ser analisado. O tritium $abre parênteses h. com sobrescrito 3 à esquerda. fecha parênteses$ tem uma meia-vida de 12,3 anos, enquanto o carbono-14 $abre parênteses C. com sobrescrito 14 à esquerda. fecha parênteses$ tem uma meia-vida de 5.700 anos. A meia-vida do potássio-40 $abre parênteses K. com sobrescrito 40 à esquerda fecha parênteses$ é de 1,3 bilhão de anos; a transformação de potássio-40 em argônio-40 tem sido utilizada para datar a maioria dos eventos antigos da evolução da vida.

Para usar um isótopo radioativo na datação de eventos do passado, é preciso conhecer ou estimar a concentração do isótopo na época em que tal evento aconteceu. No caso do carbono, sabemos que a produção de um novo átomo de $C. com sobrescrito 14 à esquerda.$ na atmosfera superior (pela reação de nêutrons com $N. com sobrescrito 14 à esquerda.$ ) compensa a perda natural de radioatividade de $C. com sobrescrito 14 à esquerda.$ .

Assim, a proporção de $C. com sobrescrito 14 à esquerda.$ e seu isótopo estável $C. com sobrescrito 12 à esquerda.$ mantém-se num equilíbrio mais ou menos estável nos organismos vivos e no seu ambiente.

Entretanto, tão logo o organismo morre, ele cessa de trocar componentes de carbono com o resto do mundo. Se o carbono-14 decai e não é reposto, logo a proporção entre $C. com sobrescrito 14 à esquerda.$ e $C. com sobrescrito 12 à esquerda.$ decresce. A proporção entre $C. com sobrescrito 14 à esquerda.$ e $C. com sobrescrito 12 à esquerda.$ em fósseis com menos de 50 mil anos pode ser usada para datá-los [...]

PURVES, William K. et al. Vida: a ciência da biologia. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2002. p. 380-381.

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Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Do que as rochas são constituídas?

Resposta: As rochas são constituídas de um ou mais minerais.

2. Em seu caderno, faça esquemas que representem o processo de formação das rochas mencionadas a seguir. Inclua em suas representações legendas explicativas sobre cada etapa.

a) Rochas magmáticas.

Resposta: Rochas magmáticas: lava sendo expelida por um vulcão e, posteriormente, solidificando-se na superfície terrestre, bem como magma se solidificando no interior da crosta. As rochas magmáticas são formadas pelo resfriamento do magma.

b) Rochas sedimentares.

Resposta: Rochas sedimentares: processo de intemperismo, transporte e deposição de sedimentos, formando camadas em áreas mais baixas. As rochas sedimentares são formadas pela compactação dos sedimentos provenientes do desgaste de outras rochas.

c) Rochas metamórficas.

Resposta: Rochas metamórficas: região com alta pressão e temperatura. As rochas metamórficas se formam pela modificação de outras rochas já existentes quando estas são submetidas a condições de elevadas temperatura e pressão.

3. Observe a foto a seguir.

Fotografia. Ao fundo, grande parede de rocha composta por camadas escuras e claras. À frente, uma placa com informações verbais. — Parque do Varvito, no município de Itu, SP, em 2017.

a) Que tipo de rocha a foto apresenta?

Resposta: Rocha sedimentar.

b) Justifique sua resposta ao item a.

Resposta: Os alunos podem comentar que, observando a foto, nota-se que essa rocha é composta por camadas, o que denota que ela foi formada ao longo do tempo pela deposição de sedimentos.

c) O recorte na rocha mostrada na foto foi realizado pelo ser humano, pois esse local era uma pedreira. Para que, geralmente, o ser humano extrai rochas do ambiente?

Resposta: Os alunos podem responder que o ser humano geralmente extrai rochas do ambiente para obter matéria-prima para fabricar diversos produtos.

4. A pedra-pomes é uma rocha porosa e, por ser áspera, é geralmente usada para lixar os pés. Ela é formada após erupções vulcânicas, quando a lava é violentamente ejetada no ambiente. Muitos dos componentes gasosos presentes na lava evaporam, deixando os espaços característicos dessa rocha.

a) Que tipo de rocha é a pedra-pomes? Justifique.

Resposta: Rocha ígnea ou magmática, pois ela é formada do resfriamento da lava.

b) Cite outro exemplo de rocha que possua a mesma classificação da pedra-pomes.

Resposta pessoal. Os alunos podem citar granito, basalto, diorito e andesito, por exemplo.

Fotografia. Pedra branca oval com vários orifícios. — Pedra-pomes.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Ao trabalhar as atividades 1 e 2, caso os alunos tenham alguma dificuldade, retome os conteúdos trabalhados no capítulo. Verifique se eles compreendem que as rochas são compostas por minerais ou conjuntos de diferentes minerais. Retome também os fenômenos naturais envolvidos na formação das rochas, como aquecimento, resfriamento, desintegração, entre outros.

Na atividade 3, auxilie os alunos na análise da foto. Peça a eles que citem as características da rocha que mais lhes chamaram a atenção. Eles devem perceber que a rocha da foto apresenta diversas camadas, o que indica que foi formada pelo acúmulo de sedimentos ao longo do tempo.

Ao abordar a atividade 4, caso os alunos tenham dificuldade, proporcione um tempo para que pesquisem exemplos de rochas ígneas ou magmáticas.

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5. Leia o texto e observe as fotos a seguir.

A influência de Portugal não está apenas em nossa língua, mas também em muitos de nossos costumes. As fotos A e B a seguir apresentam um revestimento comum no Brasil e em Portugal, chamado petit-pavê ou calçadas portuguesas. Esses calçamentos se caracterizam pela formação de mosaicos feitos com bloquinhos de rochas claras e escuras.

Fotografia. Praça com chão composto por piso feito com pequenos pedaços de pedras que formam linhas curvas brancas e pretas. Ao centro, uma fonte com estátuas; ao fundo, grande construção com torre e estátua no topo. Há pessoas e árvores ao redor. — Praça de Dom Pedro IV, Lisboa, Portugal, em 2020.

Fotografia. Calçada com chão composto por piso feito com pequenos pedaços de pedras que formam linhas curvas brancas e pretas. À esquerda, barracas; à direita, rua com carros e prédios. — Calçadão de Copacabana, na cidade do Rio de Janeiro, RJ, em 2020.

a) Geralmente, a parte clara do mosaico das calçadas portuguesas é feita com rochas calcárias, que apresentam diferentes tonalidades. Considerando que essas rochas são do tipo sedimentar, elabore uma hipótese para a origem da variação na coloração das rochas calcárias.

Resposta nas orientações ao professor.

b) Apesar de ser uma tradição, as calçadas portuguesas podem dificultar o deslocamento e a acessibilidade, principalmente quando estão mal conservadas ou em dias de chuva, quando ficam escorregadias. No município em que você vive, há alguma calçada com esse tipo de revestimento? Em caso afirmativo, onde ela está localizada e como está o estado de conservação dela?

Resposta nas orientações ao professor.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

A abordagem da atividade 5 favorece o trabalho com o tema contemporâneo transversal Diversidade cultural, pois demonstra a herança cultural portuguesa no Brasil. Questione os alunos sobre outras influências lusitanas no país. Reforce como isso se manifesta na língua, na organização das cidades e na culinária e destaque a importância de sua valorização como parte integrante da identidade cultural brasileira.

No item a, os alunos podem citar que a coloração dessas rochas tem relação com a quantidade de diferentes componentes que elas têm. De acordo com pesquisadores, as diferentes cores dos calcários ocorrem em função dos processos geológicos em sua formação. As rochas pretas têm elevada concentração de argilas, óxidos e materiais carbonosos; nas rochas brancas, a calcita é predominante. Para mais informações, acesse o documento que apresenta informações sobre a exploração de rochas para os calçamentos portugueses. Disponível em: https://oeds.link/VPsVpe. Acesso em: 9 maio 2022.

O item b possibilita o trabalho com a Competência geral 7 e a Competência específica de Ciências da Natureza 5, pois permite que os alunos se posicionem quanto a problemas na paisagem que interferem na mobilidade das pessoas, além de desenvolver a visão crítica quanto às políticas públicas e sua responsabilidade sobre as condições de ir e vir da população.

Respostas

5. a) Os alunos podem levantar hipóteses como: as rochas têm colorações diferentes porque se originaram dos fragmentos de diferentes rochas; as rochas são formadas por minerais distintos; as rochas calcárias são formadas pelo mineral calcita, cuja composição química é o carbonato de cálcio. O carbonato pode se originar de fósseis de carapaças e esqueletos calcários de organismos vivos, que compõem os calcários fossilíferos, ou por precipitação química, por exemplo.

b) Resposta pessoal. Incentive os alunos a refletir a respeito da acessibilidade e sobre os problemas que as calçadas portuguesas podem causar. As irregularidades e o desnivelamento dificultam o trânsito de pedestres, além de serem escorregadias. Outro problema que pode ser citado é que essas calçadas não têm características necessárias para auxiliar as pessoas cegas ou com baixa visão. Ressalte a importância da boa conservação dos pavimentos e da acessibilidade.

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6. Leia o trecho de reportagem a seguir.

Paleontólogos estudam ovos fossilizados de dinossauro carnívoro encontrados em Presidente Prudente

Fósseis em associação estavam no sítio paleontológico^✚ no Parque dos Girassóis e têm entre 60 milhões e 80 milhões de anos.

Glossário

FONSECA, Stephanie. Paleontólogos estudam ovos fossilizados de dinossauro carnívoro encontrados em Presidente Prudente. G1, 27 dez. 2021. Disponível em: https://oeds.link/2CFkzY. Acesso em: 16 fev. 2022.

a) Procure no dicionário e escreva o significado de paleontólogos, apresentado no trecho de reportagem.

Resposta: O objetivo desta atividade é incentivar os alunos a consultar o dicionário, desenvolvendo a curiosidade para pesquisar novas palavras e ampliar o seu vocabulário.

b) Sobre o processo de fossilização, julgue os itens 1 a 4 a seguir e identifique a alternativa que contém apenas informações corretas.

1. O processo de fossilização se relaciona exclusivamente às rochas metamórficas.

2. As condições ambientais não influenciam o processo de fossilização.

3. Em geral, os compostos orgânicos são substituídos por minerais no processo de fossilização.

4. As partes rígidas, como os ossos, são menos conservadas do que as partes moles, como os músculos.

A.Apenas os itens 1 e 4 são verdadeiros.

B.Apenas os itens 2 e 3 são verdadeiros.

C.Apenas o item 3 é verdadeiro.

D.Apenas o item 1 é verdadeiro.

E.Todos os itens são verdadeiros.

Resposta: Alternativa C.

c) Em sua opinião, qual é a importância de estudos como o citado no trecho de reportagem? Compare sua resposta com a de um colega.

Resposta pessoal. O objetivo desta questão é incentivar os alunos a reconhecer e conversar sobre a importância dos estudos com fósseis para a compreensão da evolução da vida na Terra.

d) Explique, por meio de um esquema, como os fósseis são utilizados para estimar o período geológico em que viveram os seres vivos.

Resposta: O objetivo desta questão é motivar os alunos a organizar informações e produzir imagens adequadas para elaborar um esquema que explique o processo de datação geológica.

ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR

Para responder ao item b da atividade 6, é necessário que os alunos analisem e avaliem as sentenças. Isso contribui para que eles resolvam questões de provas oficiais de múltipla escolha.

No item c da atividade 6, você pode sugerir aos alunos que comparem suas respostas trocando mensagens nas redes sociais. Aproveite para trabalhar com a Competência geral 5 e a Competência específica de Ciências da Natureza 6 da BNCC.

Aproveite o momento para verificar os cuidados que os alunos tomam ao utilizar as redes sociais. Alerte-os sobre os riscos do uso inadequado da internet e da exposição que fazem de seu cotidiano. Trabalhe com os alunos a cartilha Internet com responsa, disponível em: https://oeds.link/C0vmv1. Acesso em: 13 maio 2022.