Oceano

Neste episódio, Iris, membro dos Megatroupe, tem a honra de se juntar a uma equipa de investigação em alto mar. Inspirando-se nesta experiência, os Megatroupe criam uma peça de teatro sobre o tema "Oceanos". A banda desenhada explora a intrincada relação entre as alterações climáticas e o ecossistema oceânico, destacando a forma como se influenciam mutuamente. O seu principal objetivo é transmitir a complexidade deste sistema biológico e, ao mesmo tempo, incentivar os alunos a melhorar as suas capacidades de pensamento sistémico. Reconhecendo a investigação educacional atual, segundo a qual o conhecimento por si só não é suficiente para promover um comportamento mais amigo do ambiente, o episódio procura também envolver os alunos a um nível emocional, fomentando uma ligação pessoal ao oceano. O objetivo é encontrar um equilíbrio entre a revelação de realidades alarmantes e a inspiração de uma energia pró-ativa, motivando os alunos a imaginar e a trabalhar para soluções futuras, em vez de se sentirem sobrecarregados. Além disso, a banda desenhada oferece inúmeras oportunidades para realizar investigações e conceber experiências na sala de aula.

O objetivo deste episódio é ajudar os alunos a compreender a importância dos oceanos, particularmente no contexto das alterações climáticas. Ao compreenderem os componentes e os processos que ocorrem nos oceanos, os alunos devem ser capazes de entender melhor as mudanças que estão a ocorrer atualmente. Mas o oceano é um sistema complexo, ou seja, um sistema composto por uma série de elementos heterogéneos que se caraterizam por uma série de interações não lineares e estão sujeitos a influências externas a diferentes escalas (Lesne, 2009). Os sistemas complexos caraterizam-se igualmente pela existência de propriedades emergentes, ou seja, propriedades à escala global que são qualitativamente diferentes das interações dos elementos à escala local, a partir das quais essas propriedades surgem (Jacobson & Wilensky, 2006).

Para compreender um sistema complexo, é necessário compreender a organização a vários níveis, os componentes heterogéneos e os processos dinâmicos envolvidos. Isto exige uma mudança no foco da nossa compreensão: já não se trata apenas de identificar os elementos que compõem o sistema, mas de compreender a sua estrutura, ou seja, as interações e os mecanismos associados, a sua dinâmica, ou seja, a forma como o sistema evolui ao longo do tempo, e o seu controlo (Kitano, 2002). Não basta conhecer as propriedades e os comportamentos de elementos isolados para compreender o comportamento global do sistema. É também necessário estudar as relações complexas e hierárquicas entre a estrutura de um sistema (o quê, os elementos, os componentes do sistema), os mecanismos (o como, os comportamentos dos elementos do sistema) e as funções, ou seja, o porquê de um sistema (Hmelo-Silver, Marathe, & Liu, 2007).

Vários estudos (Assaraf & Orion, 2005; Fournier, 2015; Hmelo-Silver et al., 2007) demonstraram que os estudantes têm dificuldade em compreender os sistemas complexos:

- A tónica é colocada na estrutura do sistema e não nos processos subjacentes.

- Identificação de causalidades simples, mas não de ligações dentro do sistema, nem de relações causais complexas.

- Têm pouco em conta o tempo e o espaço dos processos do sistema.

- A procura de um controlo central em vez de uma compreensão das múltiplas interações dinâmicas.

Mais especificamente sobre os oceanos e o aquecimento global, alguns alunos relacionam a subida do nível do mar com o aquecimento global, mas quase nunca mencionam o impacto na vida marinha, o estado dos recifes de coral ou os fenómenos climáticos (Delplancke & Chalak, 2024; Shepardson et al., 2009). Os alunos têm uma conceção simples dos oceanos e do sistema climático da Terra e têm dificuldade em conceptualizá-los em escalas temporais ou espaciais globais. 

O tema dos oceanos oferece numerosos pontos de ligação em quase todas as disciplinas científicas. Dependendo da perspetiva, podem ser adoptadas diferentes abordagens que abrangem uma vasta gama de aspectos científicos. Assim, este episódio foi concebido como uma coleção de percursos temáticos que podem servir como pontos de partida, dependendo da estrutura e das preferências da aula.

O episódio em si destaca dois aspetos fundamentais:

• Em primeiro lugar, as observações e os conceitos apresentados transmitem uma imagem impressionante do oceano como um sistema (vivo), que também é influenciado pela espécie humana. Em relação às alterações climáticas, este ecossistema é uma componente crítica, tanto do ponto de vista físico como biológico.
• Em segundo lugar, a banda desenhada realça as dimensões estética e subjectiva do tema. Vários estudos sobre comportamentos amigos do ambiente mostram que o conhecimento, por si só, não é suficiente para promover acções conscientes em relação ao ambiente. Igualmente importantes são as relações pessoais e as atitudes que os alunos têm em relação ao ambiente.

O termo "oceano" evoca ideias e associações altamente individuais entre os alunos, influenciadas em parte pelas diferenças geográficas. Eles sentem-se ligados a este ecossistema de diferentes maneiras e em diferentes graus. O episódio constitui uma oportunidade para tornar explícitas estas conceções prévias e para explorar os aspetos afetivos do tema a par dos conceitos científicos.

Os oceanos cobrem cerca de 71% da superfície da Terra e são um verdadeiro mistério. A sua exploração tem evoluído ao longo dos séculos e, atualmente, sabemos que são muito mais do que apenas grandes massas de água - são habitats, reguladores do clima e fontes de muitos dos nossos recursos naturais. Para os alunos, a história da exploração dos oceanos é empolgante porque mostra como os seres humanos conquistaram o desconhecido, desenvolveram novas tecnologias e alargaram a nossa compreensão da Terra.

A história da exploração dos oceanos é muito antiga. Já na antiguidade, as pessoas se aventuravam no oceano, mas os seus conhecimentos eram muito limitados na altura. Os antigos gregos e romanos desenharam os primeiros mapas e descreveram as linhas costeiras, mas sem um conhecimento mais profundo dos próprios oceanos. Consideravam frequentemente o mar como um elemento perigoso e inacessível. Na Idade Média, predominava a ideia de um "oceano infinito", repleto de mitos e lendas. Os navios deslocavam-se principalmente ao longo das costas e as longas viagens através do oceano aberto eram raras. Foi apenas com as grandes viagens de descoberta dos séculos XV e XVI, como as de Cristóvão Colombo ou Vasco da Gama, que o mundo ocidental adquiriu novos conhecimentos sobre as dimensões geográficas dos oceanos e descobriu novas rotas comerciais. A partir do século XVIII, os cientistas começaram a explorar sistematicamente os oceanos. O desenvolvimento de mapas mais precisos, a melhoria dos instrumentos de navegação e a organização de expedições como a de James Cook tornaram os oceanos cada vez mais acessíveis. De particular importância foram as três viagens de Cook ao Pacífico (1768-1779), que contribuíram para fornecer a primeira visão pormenorizada da geografia marinha. No século XIX, foram desenvolvidas as maiores pesquisas oceanográficas científicas e, com a invenção do sonar e dos submersíveis no século XX, os oceanos puderam ser explorados cada vez mais em profundidade e com maior precisão.

Os oceanos não são apenas entidades geográficas, mas desempenham também um papel central no clima global. Durante muito tempo, foram considerados como um recurso quase inesgotável, sem que se reconhecesse a sua importância para o clima e o equilíbrio ecológico. Atualmente, sabemos que os oceanos regulam o clima global porque absorvem CO2 e armazenam calor. Além disso, a sua biodiversidade é incrivelmente rica e muitos dos ecossistemas marinhos profundos só foram descobertos nas últimas décadas. Com as tecnologias atuais, como as medições por satélite, os modernos robôs de mergulho e os submarinos de profundidade, podemos explorar a vida nas regiões mais profundas e remotas dos oceanos. No entanto, apesar destes avanços, o oceano continua a ser um lugar de mistério. Estima-se que cerca de 80 por cento do fundo do oceano esteja ainda por explorar.

O que é que os alunos de hoje têm de interessante e relevante sobre os oceanos? Em primeiro lugar, a exploração das profundezas dos oceanos é uma aventura que implica muitos desafios e tecnologias. A ideia de que apenas explorámos uma fração dos oceanos deixa espaço para inúmeras descobertas. As notícias diárias sobre novas espécies, misteriosos vulcões de profundidade ou espécies de plâncton que influenciam o clima tornam o tema vivo e atual. A importância dos oceanos para as alterações climáticas é outro tema importante. O nível do mar está a subir, os recifes de coral estão a morrer e muitas criaturas marinhas estão ameaçadas de extinção. Isto torna o tema particularmente relevante para os alunos, que se apercebem de como as nossas atividades afetam os oceanos. A proteção ambiental e a utilização sustentável dos oceanos estão a tornar-se cada vez mais temas-chave na sala de aula e a investigação marinha oferece perspetivas interessantes para a proteção ambiental no futuro.

Além disso, a abordagem interdisciplinar da investigação dos oceanos permite aos estudantes combinar tópicos de geografia, biologia, química e física. Aprendem como as diferentes disciplinas científicas trabalham em conjunto para compreender a complexidade dos oceanos. Esta é uma excelente oportunidade para experimentar a ligação entre a teoria e a prática e para compreender porque é que a ciência dos oceanos desempenha um papel fundamental na ciência global. Explorar os oceanos mostra-nos que ainda há muito para descobrir - e isso torna-o um tema excitante e animado para os alunos interessados no futuro do nosso planeta.

O oceano como uma questão sócio-científica

Parte I: Introdução ao tema "Oceanos" (aproximadamente 15 minutos)

Este tópico é uma ótima maneira de começar com um exercício de associação. Dê aos seus alunos um momento para imaginarem o cenário. Pode ajudá-los a entrar no ambiente, reproduzindo sons do oceano (como ondas, gaivotas ou o som do mar) utilizando um dispositivo áudio.

Instruções possíveis para o exercício de associação: Para introduzir o tema, gostaria de fazer um pequeno exercício de imaginação. Se quiserem, podem fechar os olhos.
Com os olhos fechados, imaginem que estão a viajar lentamente (através de estradas e campos) em direção ao mar. Já conseguem sentir o cheiro da brisa marinha e o som das ondas a aumentar à medida que se aproximam. Agora estão a ver a praia. Imaginem-se sentados na areia e a observar as ondas. Parem um momento e reparem nos pensamentos que lhes vêm à cabeça. O que é que imaginam? O que é que ouvem? O que é que sentem?

Depois de os alunos abrirem os olhos, peça-lhes que partilhem os seus pensamentos numa ferramenta digital (por exemplo, Mentimeter) ou em cartões de moderação para criar uma nuvem de palavras com as ideias e palavras que lhes ocorreram. Utilize a nuvem de palavras para falar sobre as associações dos alunos numa conversa na sala de aula e/ou para estabelecer um ponto de partida para o desenvolvimento (científico) do tópico do Oceano.

Parte II: Sessão teórica e estudo aprofundado de um tema eletivo (cerca de 40 minutos)

Prepare os alunos para a leitura da Banda Desenhada, apresentando as personagens principais e os seus antecedentes: os adolescentes Tom, Diane, Iris e Titouan são membros do grupo de teatro amador Megatrupe. No âmbito das suas peças e ensaios, deparam-se com vários temas científicos. No episódio atual, criam uma peça sobre o oceano.

De seguida, os alunos leem a Banda Desenhada de forma independente. Pedir aos alunos que parem a leitura após os dois primeiros capítulos. Antes de passarem para o terceiro capítulo, podem escolher entre dois temas diferentes. Deixe-os trabalhar em pares. Utilizando as fichas de trabalho, os alunos aprofundarão os seus conhecimentos sobre o branqueamento dos corais ou desenvolverão a sua capacidade de mudar de perspetiva relativamente às decisões políticas sobre o turismo em áreas protegidas. Ambas as tarefas opcionais incluem textos informativos, ilustrações e os chamados cartoons conceptuais.

Tarefas a escolher pelo aluno

Hipótese A: Como é que ocorre o branqueamento dos corais?

Este tópico centra-se no fenómeno científico. Vais explorar o branqueamento de corais discutido na banda desenhada.

Texto informativo: Para descrever relações complexas em Biologia, estas são frequentemente vistas como sistemas biológicos. Um sistema biológico é um grupo de diferentes componentes que interagem entre si e com o seu ambiente. Através destas interações, uma alteração num componente do sistema pode afetar outros componentes ou o sistema como um todo.

O oceano pode ser considerado um sistema biológico. Os recifes de coral são uma parte importante do oceano porque fornecem habitats para muitos organismos e ligam o dióxido de carbono nos seus esqueletos de cálcio, ajudando a contrariar a acidificação do oceano. A morte dos corais devido ao branqueamento dos corais tem efeitos de grande alcance no oceano.

Tarefa 1: Volta a ler as vinhetas da banda desenhada que tratam do branqueamento dos corais para responder às seguintes tarefas.

a) Descreve a um colega o que é mostrado no excerto da banda desenhada.

© Bergey & Govin, Stimuli Eds, 2024.

b) Um coral também pode ser definido como um sistema. Indica os componentes que constituem este sistema, bem como o termo que define a sua interação.

c) Identifica outros componentes do sistema oceânico que interagem com os corais. A ilustração seguinte pode apoiar as suas ideias.

d) Discutam em conjunto quais os componentes e interações que causam o branqueamento dos corais. Indique medidas que possam reduzir ou parar o branqueamento dos corais.

Solução sugerida - Tarefas 1. b) a d):

Tarefa 2: Turismo na Grande Barreira de Coral

A Grande Barreira de Coral é o maior recife de coral do mundo e está localizada ao largo da costa leste da Austrália. Mais de dois milhões de pessoas de todo o mundo visitam-na todos os anos. As diversas espécies de peixes, baleias, golfinhos e corais do recife convidam à exploração através do mergulho. No entanto, o turismo também tem as suas desvantagens. Diferentes grupos de interesse têm opiniões divergentes sobre se o turismo deve ser mais alargado ou restringido.

Observa os argumentos nos balões de diálogo da Banda Desenhada concetual. Discute se o turismo na Grande Barreira de Coral deve ser expandido.

Exemplo de aspectos que podem surgir na discussão.

Tarefa 3: Parte do espetáculo teatral inovador dos Megatrupe é um chamado Mapa Conceptual. Olha para o Mapa Conceptual. Imagina que as emissões de CO₂ a nível mundial são subitamente reduzidas de forma significativa e responde às seguintes questões:

a)      Explica como é que a redução das emissões de CO₂ afectaria os recifes de coral. O processo de branqueamento abrandaria ou pararia mesmo? O que poderia acontecer a longo prazo?

b)      Completa a seguinte frase (há várias possibilidades):
"Se as emissões de CO₂ _______________, então __________________."

Hipótese B: O que pensam as famílias de pescadores sobre a Grande Barreira de Coral?

Este tópico centra-se nas discussões que as pessoas têm sobre a utilização da Grande Barreira de Coral. Irá explorar as diferentes perspetivas das famílias de pescadores que Iris conheceu na banda desenhada.

Tarefa 1: A vida das famílias de pescadores

Descreve a situação de vida e os problemas das famílias de pescadores. As perguntas seguintes podem servir de orientação:

• Que informações obtém sobre a vida das famílias de pescadores?
• Que problemas enfrentam?
• Como é que a sua situação de vida mudou em relação ao passado?

Tarefa 2: Programa de investimento

a)      Indica diferentes formas de utilizar o dinheiro. Recolha argumentos a favor e contra cada possibilidade. Utiliza a informação dos balões de diálogo no desenho animado conceptual, bem como as tuas próprias ideias.

Exemplo de aspectos que podem surgir na discussão.

a)      Discute qual das possibilidades é a mais sensata.

b)      Escreve uma declaração na qual descreves como, na tua opinião, o dinheiro deve ser investido para melhorar a situação das famílias de pescadores.

Tarefa 3: Parte do espetáculo teatral inovador dos Supertroupers é um chamado Mapa Conceptual. Olha para o Mapa Conceptual. Imagina que as emissões de CO₂ a nível mundial são subitamente reduzidas de forma significativa.

a)      Explique de que forma as alterações no oceano afectariam os problemas das famílias de pescadores. Em que medida é que a sua situação melhoraria ou pioraria?

b)      Completa a seguinte frase (há várias possibilidades): "Se as emissões de CO₂ _______________, então __________________."

Parte III: Conclusão - Comportamento potencial que influencia as emissões de CO₂ (aprox. 30 min.)

Utilizando a informação previamente discutida, a aula termina com uma exploração das opções de ação para influenciar o teor de CO₂ na atmosfera. Os alunos debatem ideias para reduzir as emissões de CO₂ e proteger o oceano. O método "Think-Pair-Share" pode ser utilizado para esta atividade: primeiro, os alunos geram ideias individualmente, depois discutem-nas com um parceiro e, por fim, partilham as suas ideias com toda a turma. Ferramentas digitais como o Oncoo podem ser úteis para este processo, mas também é possível uma consulta de cartões.

Peça aos alunos que votem nas suas duas opções favoritas. Podem ser aplicados diferentes critérios: Que medida é que eles próprios implementariam mais provavelmente? Qual é que recomendariam a amigos ou familiares? Qual é que consideram particularmente eficaz e porquê? Outras perguntas de orientação podem ser: Qual das medidas proporia aos deputados da Assembleia da República? Que medida estaria disposto a manifestar-se a favor?

As respostas podem ser discutidas com a turma.

Parte VI: Nuvem de palavras como sessão de encerramento (aproximadamente 5 minutos)

Utilize a nuvem de palavras da introdução para concluir a aula. Inicie um breve debate com os alunos na sessão plenária, que pode ser apoiado pelas seguintes questões:

• Que pensamentos te vêm à cabeça agora, depois da nossa aula, quando pensas no oceano?
• As tuas ideias do início ainda são relevantes?
• Tiveste novas ideias sobre o assunto?

Foco no oceano como um sistema (System Thinking)

Parte I: Aquecimento climático através de uma história Negra

Deixe os alunos resolverem uma história negra sobre o tópico da aula. Dobre a imagem de forma a que os alunos apenas visualizem a parte da frente, com a introdução à história. A ideia é que os alunos façam perguntas, às quais apenas poderá responder com "sim" ou "não", para adivinhar a razão de ser a última vez que o personagem se irá banhar na praia daquela ilha. A solução encontra-se no lado do cartão que fica no verso (ao ser dobrado em dois). Pare o jogo de adivinhação após 5 minutos e continue a aula. A história negra pode ser resolvida com a ajuda da banda desenhada e as tarefas concluídas, o mais tardar, no final da aula.

Parte II: Sessão expositiva

Prepare os alunos para a leitura da Banda Desenhada, apresentando as personagens principais e os seus antecedentes: os adolescentes Tom, Diane, Iris e Titouan são membros do grupo de teatro amador Megatrupe. No âmbito das suas peças e ensaios, deparam-se com vários temas científicos. No episódio atual, criam uma peça sobre o oceano.

De seguida, os alunos leem a banda desenhada de forma independente. Pedir aos alunos que parem a leitura durante o terceiro capítulo. O público levanta hipóteses sobre a subida do nível do mar. Incentive os seus alunos a adotarem a perspetiva da audiência da banda desenhada para responderem à tarefa 3. Depois, os alunos podem continuar.

Tarefa 1: Coloca-te na posição do público da peça da Banda Desenhada e discute com o teu vizinho porque é que a temperatura da água está a subir tão significativamente. Quando chegarem a uma conclusão, podem continuar a ler a banda desenhada.

Parte III: Mapeamento de conceitos (aprox. 20 minutos)

Para esta tarefa, partilhe informação sobre a estratégia de Mapeamento de Conceitos com os seus alunos. Se desejar, forneça o Mapa Conceptual pré-estruturado (recursos complementares) e a meta-informação sobre o Mapeamento Conceptual da imagem abaixo;

Tarefa 2: Mapeamento de conceitos

a)      Percorrer novamente o capítulo 3 da banda desenhada de Ciências e pesquisar aspectos que possam servir de conceitos para o mapa conceptual. Escreva os seus conceitos na metade inferior da primeira ficha de trabalho.

b)      Agora, organize os seus conceitos na segunda folha de trabalho para criar um mapa conceptual, ligando-os com setas e acrescentando palavras de ligação.

c)       Analise o seu mapa conceptual com as seguintes perguntas e faça os ajustamentos necessários:

• Tudo continua a fazer sentido para ti?
• Existem outras setas de ligação que possam ser desenhadas ou inseridas como circuitos de feedback?
• Os conceitos devem ser explicados de forma mais precisa?
• As palavras de ligação devem ser mais específicas?

Parte IV: Pensamento sistémico (aprox. 20 minutos)

Utilizando o mapa conceptual sugerido nos materiais complementares, peça aos alunos que elaborem caraterísticas e terminologia importantes relacionadas com os sistemas biológicos ou que as apresentem na aula. De seguida, peça aos alunos que realizem as tarefas A (nível de dificuldade mais elevado) ou B (nível de dificuldade mais baixo)

Nível avançado:

Texto informativo: A base de um sistema são vários componentes que interagem entre si. Este pode ser diferenciado de outros sistemas e, por conseguinte, tem limites. Os próprios componentes também podem ser subsistemas e podem variar na sua ordem e dimensão. A isto chama-se uma hierarquia. Cada sistema tem entradas e saídas, o que significa que a energia, as substâncias e a informação podem entrar e sair do sistema. Se os inputs e outputs se alteram ao longo do tempo, chama-se a isto dinâmica do sistema. Esta dinâmica pode ser regulada através de circuitos de feedback, ou seja, feedback entre componentes e processos anteriores (Gilissen et al., 2021).

Tarefa 3

Nível A: Analisando o seu mapa conceptual, discuta com o seu parceiro quais as partes do seu mapa conceptual que podem ser classificadas de acordo com as caraterísticas do sistema (componentes, interações, limitações, hierarquia, entradas e saídas, dinâmica, ciclos de feedback).

• Quais destas caraterísticas representam os conceitos?
• Quais destas caraterísticas representam as setas de ligação e as palavras?

Nível básico:

Texto informativo: Agora deve olhar para os componentes do sistema e para as interações do sistema. Como já deve ter percebido, os conceitos do seu mapa concetual representam frequentemente os componentes do sistema e as setas de ligação e as palavras representam frequentemente as interações do sistema.

Nível B: Cada um de vocês seleciona um "fio" de conceitos e setas de ligação no vosso mapa concetual e, seguindo a direção das setas, explicam uns aos outros o contexto global contido nesse fio. Utilizem o vosso mapa concetual para debater se existem componentes-chave. Por exemplo, pode significar que muitos outros componentes dependem dele. Selecione um destes componentes-chave do sistema no seu mapa conceptual e explique o papel que este componente desempenha no sistema.

Parte V: Influência dos efeitos de estufa no oceano como um sistema

Partilhe um contributo sobre o tema do efeito de estufa. Dependendo dos conhecimentos prévios dos alunos, isto pode ser feito como uma apresentação do professor ou repetindo os factos com os alunos. A atenção deve centrar-se no efeito de estufa natural, na forma como é amplificado pelas emissões de CO₂ e nas consequências que tem para o aquecimento global. Os alunos utilizam então esta informação e o mapa conceptual para completar esta tarefa:

Tarefa 4: Imagine que as emissões de CO₂ eram subitamente reduzidas de forma significativa a nível mundial.

a) Utilize o seu mapa conceptual para explicar as possíveis alterações ao sistema. Anote os componentes e as interações que seriam alterados.

b) Completa oralmente a seguinte frase (há várias possibilidades): "Se as emissões de CO₂ _______________, então __________________."

Parte VI: Solução da história negra

No final da aula, deixe que os alunos resolvam a história negra utilizando as informações da banda desenhada ou desvendem a história com o segundo cartão.

Créditos

© Texto: engl./dts. Moritz Ahnert, Laura Zöller, Nastja Hentschel, Julia Zdunek, Jörg Zabel, 2024

© Zeichnungen: Bergey & Govin, Stimuli Eds, 2024

Mapa conceptual - Versão do estudante

201 ko Mapa conceptual - suporte

208 ko Mapa conceptual - soluções

264 ko

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